WO2020012842A1 - 光電変換素子 - Google Patents

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WO2020012842A1
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photoelectric conversion
organic semiconductor
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小林　一
真之介 服部
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ソニー株式会社
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the technology according to the present disclosure (the present technology) relates to a photoelectric conversion element.
  • an organic photoelectric conversion unit that detects, for example, green light and generates a signal charge corresponding thereto, and a photodiode that detects red light and blue light, respectively, in one pixel
  • a solid-state imaging device that includes an inorganic photoelectric conversion unit and obtains signals of three colors in one pixel to reduce the reduction in sensitivity.
  • the photoelectric conversion layer that constitutes the organic photoelectric conversion unit in the solid-state imaging device has a bulk hetero structure in which a p-type organic semiconductor material and an n-type organic semiconductor material are randomly mixed.
  • One of the important characteristics of the solid-state imaging device is an afterimage characteristic. In order to obtain excellent afterimage characteristics, it is necessary to keep the carrier mobility of the entire bulk hetero layer high. Many materials used as a hole (hole) transporting material are easily crystallized, and many are single crystals and have high mobility.
  • the present technology has been made in view of such a problem, and an object of the present technology is to provide a photoelectric conversion element capable of improving an afterimage characteristic.
  • One embodiment of the present technology is a photoelectric conversion layer provided between a first electrode and a second electrode, and a first organic semiconductor material and a second organic semiconductor material, provided between the first electrode and the second electrode.
  • the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material is a photoelectric conversion element including an organic semiconductor having D 3 / D tot of 0.01 or more.
  • the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material including the organic semiconductor has high hole mobility even in the bulk hetero layer. Thereby, a photoelectric conversion element capable of improving the afterimage characteristics can be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present technology.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the photoelectric conversion element according to the embodiment of the present technology. It is a figure which shows the anisotropy of the diffusion coefficient in a microcrystal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating modeling of a bulk hetero layer used in the coarse-grained kMC method. 4 is a graph showing the relationship between the pentacene composition ratio (horizontal axis) and the mobility (vertical axis). 5 is a graph showing the relationship between the rubrene composition ratio (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • 9 is a graph showing the relationship between the composition ratio (horizontal axis) of C 8 -BTBT and the mobility (vertical axis).
  • 5 is a graph showing the relationship between the composition ratio of DPh-BTBT (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • 6 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and mobility (vertical axis).
  • 9 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and mobility (vertical axis).
  • 4 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and mobility (vertical axis).
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the composition ratio (horizontal axis) of each material and the mobility (vertical axis).
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an electronic device. It is a figure showing an example of the schematic structure of an endoscope operation system.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a camera head and a CCU.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of a vehicle control system. It is explanatory drawing which shows an example of the installation position of a vehicle exterior information detection part and an imaging part.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present technology.
  • the photoelectric conversion element 10 according to an embodiment of the present technology constitutes one pixel (unit pixel P) in a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the photoelectric conversion element 10 has a pixel transistor formed on the surface (surface S2 opposite to the light receiving surface (surface S1)) of the semiconductor substrate 11, and has a multilayer wiring layer 51.
  • the photoelectric conversion element 10 of the present technology includes one organic photoelectric conversion unit 11G that selectively detects light in different wavelength ranges and performs photoelectric conversion, and two inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R stacked in the vertical direction.
  • the organic photoelectric conversion portion 11G has a structure described above, and is configured to include three types of organic semiconductor materials.
  • the photoelectric conversion element 10 has a laminated structure of one organic photoelectric conversion part 11G and two inorganic photoelectric conversion parts 11B and 11R, whereby one element has red (R) and green (G). , Blue (B).
  • the organic photoelectric conversion unit 11G is formed on the back surface (surface S1) of the semiconductor substrate 11, and the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R are embedded in the semiconductor substrate 11.
  • the organic photoelectric conversion unit 11G is an organic photoelectric conversion element that uses an organic semiconductor to absorb light in a selective wavelength range (here, green light) to generate an electron-hole pair.
  • the organic photoelectric conversion unit 11G has a configuration in which an organic photoelectric conversion layer 17 is sandwiched between a pair of electrodes (a lower electrode 15a and an upper electrode 18) for extracting a signal charge.
  • the lower electrode 15a an example of a first electrode
  • the upper electrode 18 an example of a second electrode
  • the lower electrode 15a and the upper electrode 18 are electrically connected to conductive plugs 120a1 and 120b1 embedded in the semiconductor substrate 11 via wiring layers 13a, 13b and 15b and a contact metal layer 20.
  • the interlayer insulating films 12 and 14 are formed on the surface S1 of the semiconductor substrate 11, and the interlayer insulating film 12 has a region facing each of the conductive plugs 120a1 and 120b1. Are provided with through holes, and conductive plugs 120a2 and 120b2 are embedded in each through hole.
  • wiring layers 13a and 13b are embedded in regions facing the conductive plugs 120a2 and 120b2, respectively.
  • a lower electrode 15a is provided, and a wiring layer 15b electrically separated by the lower electrode 15a and the insulating film 16 is provided.
  • the organic photoelectric conversion layer 17 is formed on the lower electrode 15a, and the upper electrode 18 is formed so as to cover the organic photoelectric conversion layer 17.
  • a protective layer 19 is formed on the upper electrode 18 so as to cover the surface.
  • a contact hole H is provided in a predetermined region of the protective layer 19, and a contact metal layer 20 buried in the contact hole H and extending to the upper surface of the wiring layer 15b is formed on the protective layer 19.
  • the conductive plug 120a2 functions as a connector together with the conductive plug 120a1.
  • the conductive plug 120b2 functions as a connector together with the conductive plug 120b1.
  • the conductive plugs 120a2 and # 120b2 are preferably made of a laminated film of a metal material such as titanium (Ti), titanium nitride (T @ iN), and tungsten, for example, in order to function as a light-shielding film.
  • a metal material such as titanium (Ti), titanium nitride (T @ iN), and tungsten, for example, in order to function as a light-shielding film.
  • Ti titanium
  • Ti titanium nitride
  • tungsten for example
  • the interlayer insulating film 12 is formed of an insulating film having a small interface level in order to reduce the interface level with the semiconductor substrate 11 (silicon layer 110) and to suppress the generation of dark current from the interface with the silicon layer 110. It is desirable to configure. For example, a stacked film of a hafnium oxide (HfO 2 ) film and a silicon oxide (SiO 2 ) film can be used as such an insulating film.
  • the interlayer insulating film 14 is formed of, for example, a single-layer film made of one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride (SiON), or the like, or a laminated film made of two or more of these. .
  • the insulating film 16 is, for example, a single-layer film made of one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride (SiON), or the like, or a stacked film made of two or more of these.
  • the insulating film 16 has, for example, a flattened surface and a shape and a pattern with almost no step from the lower electrode 15a.
  • the insulating film 16 has a function of electrically separating the lower electrodes 15a of each pixel.
  • the lower electrode 15a is provided in a region that covers the light receiving surfaces of the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R formed in the semiconductor substrate 11 and faces these light receiving surfaces.
  • the lower electrode 15a is made of a light-transmitting conductive film, for example, ITO (indium tin oxide).
  • ITO indium tin oxide
  • a tin oxide (SnO 2 ) -based material to which a dopant is added, or a zinc oxide obtained by adding a dopant to aluminum zinc oxide (ZnO) A system material may be used.
  • the zinc oxide-based material examples include aluminum zinc oxide (AZO) to which aluminum (AI) is added as a dopant, gallium zinc oxide (GZO) to which gallium (Ga) is added, and indium zinc oxide to which indium (In) is added. (IZO).
  • AZO aluminum zinc oxide
  • GZO gallium zinc oxide
  • IZO indium zinc oxide to which indium (In) is added.
  • CuI, InSbO 4 , ZnMgO, CuInO 2 , MgIN 2 O 4 , CdO, ZnSnO 3 or the like may be used.
  • signal charges are extracted from the lower electrode 15a, in a solid-state imaging device using the photoelectric conversion element 10 as a unit pixel P, the lower electrode 15a is formed separately for each pixel. Is done.
  • an undercoating film, a hole transport layer, an electron blocking film, an organic photoelectric conversion layer 17, a hole blocking film, a buffer film, an electron transport layer, and a work function adjusting film may be laminated in this order from the lower electrode 15a side.
  • the upper electrode 18 is formed of a conductive film having the same light transmittance as the lower electrode 15a.
  • the upper electrode 18 may be separated for each pixel, or may be formed as a common electrode for each pixel.
  • the thickness of the upper electrode 18 is, for example, not less than 10 nm and not more than 200 nm.
  • the protective layer 19 is made of a light-transmitting material, and is, for example, a single-layer film made of any one of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like, or a laminated film made of two or more of them. It is.
  • the thickness of the protective layer 19 is, for example, not less than 100 nm and not more than 30,000 nm.
  • the contact metal layer 20 is made of, for example, any one of titanium (Ti), tungsten (W), titanium nitride (TiN), aluminum (Al), or the like, or a laminated film made of two or more of them. .
  • the upper electrode 18 and the protective layer 19 are provided so as to cover, for example, the organic photoelectric conversion layer 17.
  • a flattening layer 21 is formed so as to cover the entire surface.
  • an on-chip lens 22 microphone lens
  • the on-chip lens 22 condenses the light incident from above on the light receiving surfaces of the organic photoelectric conversion units 11G and the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R.
  • the multilayer wiring layer 51 is formed on the surface S2 side of the semiconductor substrate 11, the light receiving surfaces of the organic photoelectric conversion unit 11G and the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R can be arranged close to each other. In addition, it is possible to reduce the variation in sensitivity between the colors which occurs depending on the F value of the on-chip lens 22.
  • the semiconductor substrate 11 is formed, for example, by embedding inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R and a green power storage layer 110G in a predetermined region of an n-type silicon (Si) layer 110.
  • conductive plugs 120a1 and 120b1 serving as transmission paths for charges (electrons or holes) from the organic photoelectric conversion unit 11G are embedded.
  • the back surface (surface S1) of the semiconductor substrate 11 is a light receiving surface.
  • the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R are photodiodes (PhotoDiodes) each having a pn junction, and are formed on the optical path in the semiconductor substrate 11 in the order of the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R from the surface S1 side.
  • the inorganic photoelectric conversion unit 11B selectively detects blue light and accumulates signal charges corresponding to blue. For example, from the selective region along the surface S1 of the semiconductor substrate 11, It is formed to extend to a region near the interface with the multilayer wiring layer 51.
  • the inorganic photoelectric conversion unit 11R is for selectively detecting red light and accumulating signal charges corresponding to red, and is formed, for example, over an area below the inorganic photoelectric conversion unit 11B (on the surface S2 side). I have. Note that blue (B) is a color corresponding to a wavelength range of, for example, 450 nm to 495 nm, and red (R) is a color corresponding to, for example, a wavelength range of 620 nm to 750 nm, and the inorganic photoelectric conversion units 11B and 11R are, respectively. It suffices if light in some or all of the wavelength ranges can be detected.
  • a multilayer wiring layer 51 is formed on the surface S2 of the semiconductor substrate 11.
  • gate electrodes TG1, TG2, TG3 of the pixel transistor and a plurality of wirings 51a are provided via an interlayer insulating film 52.
  • the multilayer wiring layer 51 is formed on the side opposite to the light receiving surface, so that a so-called back-illuminated solid-state imaging device can be realized.
  • a support substrate 53 made of, for example, silicon (Si) is bonded to the multilayer wiring layer 51.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the photoelectric conversion element according to the embodiment of the present technology.
  • another configuration example of the photoelectric conversion element 10 according to the embodiment includes a photoelectric conversion unit in which a first electrode 211, a photoelectric conversion layer 215, and a second electrode 216 are stacked.
  • the photoelectric conversion unit further includes a charge storage electrode 212 that is arranged to be separated from the first electrode 211 and opposed to the photoelectric conversion layer 215 via the insulating layer 282.
  • the first electrode 211 and the charge storage electrode 212 are formed separately.
  • the interlayer insulating layer 281 and the charge storage electrode 212 are covered with the insulating layer 282.
  • a photoelectric conversion layer 215 is formed over the insulating layer 282, and a second electrode 216 is formed over the photoelectric conversion layer 215.
  • a protective layer 283 is formed on the entire surface including the second electrode 216, and an on-chip micro lens 290 is provided on the protective layer 283.
  • the other configuration is the same as the configuration example shown in FIG. Note that the photoelectric conversion layer 215 illustrated in FIG. 2 includes at least a first organic semiconductor material and a second organic semiconductor material.
  • the specific configuration of the photoelectric conversion layer 215 is the same as the configuration example of the organic photoelectric conversion layer 17 described below.
  • the organic photoelectric conversion layer 17 includes two types of a first organic semiconductor material and a second organic semiconductor material. Alternatively, the organic photoelectric conversion layer 17 may be configured to include three types of a first organic semiconductor material, a second organic semiconductor material, and a third organic semiconductor material.
  • the organic photoelectric conversion layer 17 is preferably configured to include one or both of a p-type semiconductor and an n-type semiconductor. Material or n-type organic semiconductor material.
  • the organic photoelectric conversion layer 17 has a bulk hetero structure in which a p-type organic semiconductor material and an n-type organic semiconductor material are randomly mixed.
  • the organic photoelectric conversion layer 17 photoelectrically converts light in a selective wavelength range while transmitting light in another wavelength range. In the present technology, for example, the maximum absorption wavelength in a range of 450 nm or more and 650 nm or less is used. Have
  • the holes mainly conduct the p-type semiconductor, so that the p-type organic semiconductor material preferably has high hole mobility.
  • the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material included in the organic photoelectric conversion layer 17 includes an organic semiconductor having D 3 / D tot of 0.01 or more. D 3 / D tot will be described in an embodiment described later. Further, the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material includes an organic semiconductor having a Pc of 0.4 or less. Pc will also be described in an embodiment described later. Thereby, the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material that functions as a p-type organic semiconductor material has high hole mobility. (About specific examples of organic semiconductors)
  • the organic semiconductor contained in the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material includes at least one of the compounds represented by the following formula [1].
  • R is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a thioalkyl group.
  • Adjacent arbitrary Rs may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • X is each independently a heteroatom.
  • the organic semiconductor contained in the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material may be a compound represented by the following formula (1).
  • R1 and R2 are each independently a hydrogen atom or a substituent represented by formula (1) ′.
  • R3 is an aromatic ring group or an aromatic ring group having a substituent.
  • the organic semiconductor contained in the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material may be a compound represented by the following formula [3].
  • R is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a thioalkyl group, Thioaryl group, arylsulfonyl group, alkylsulfonyl group, amino group, alkylamino group, arylamino group, hydroxy group, alkoxy group, acylamino group, acyloxy group, carboxy group, carboxamide group, carboalkoxy group, acyl group, sulfonyl group , A cyano group and a nitro group.
  • Adjacent arbitrary Rs may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • the organic semiconductor contained in the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material may be any one or more of the compounds represented by the following formula [4].
  • R is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a thioalkyl group.
  • Adjacent arbitrary Rs may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • X is an anionic group.
  • M is a cationic group.
  • the organic semiconductor contained in the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material may be any one or more of compounds represented by the following formula [5].
  • R is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, or a thioalkyl group.
  • Adjacent arbitrary Rs may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present technology is provided between the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode that are opposed to each other.
  • a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present technology has an organic photoelectric conversion layer including an organic semiconductor that performs photoelectric conversion.
  • the organic photoelectric conversion layer is composed of at least a first organic semiconductor material and a second organic semiconductor material, but may contain a third organic semiconductor material.
  • the organic photoelectric conversion layer is composed of a p-type organic semiconductor material and an n-type organic semiconductor material.
  • the organic photoelectric conversion layer photoelectrically converts light of a selective wavelength, while transmitting light of another wavelength range.
  • the holes mainly conduct the p-type semiconductor, so that the p-type organic semiconductor material is preferably a material having high hole mobility.
  • the p-type organic semiconductor material (first organic semiconductor material or second organic semiconductor material) included in the organic photoelectric conversion layer includes an organic semiconductor having D 3 / D tot of 0.01 or more.
  • FIG. 3 is a diagram showing the anisotropy of the diffusion coefficient in the microcrystal.
  • D 1 , D 2 , and D 3 are obtained by arranging diffusion coefficients D x , D y , and D z in the orthogonal x-axis, y-axis, and z-axis directions in descending order, and D 3 is the smallest value.
  • D 3 / D tot is defined by the following equation using the diffusion coefficients D 1 , D 2 , and D 3 of the microcrystal shown in FIG.
  • D 3 / D tot D 3 / (D 1 + D 2 + D 3 ) (A)
  • D 1 , D 2 , and D 3 are obtained by arranging diffusion coefficients D x , D y , and D z in the x, y, and z directions of the microcrystal in descending order, and D 3 is the smallest value. It becomes. D 1 , D 2 , and D 3 can be determined by first-principles calculations given the molecule and crystal structure. Next, the inventor obtained the mobility of the bulk hetero by using the coarse-grained kMC method [Non-Patent Document 1] using D 1 , D 2 , and D 3 .
  • FIG. 4 is a diagram showing modeling of a bulk hetero layer used in the coarse-grained kMC method.
  • the present inventor performed a simulation using a binary system of a crystalline hole transport material and an amorphous electron transport material.
  • the present inventor performed two-dimensional random arrangement of two types of cells in 100 ⁇ 100 ⁇ 100 cells in accordance with the composition ratio, and performed a simulation under a periodic boundary condition.
  • the crystal orientation of the hole transport material was also randomly arranged. Holes were generated only in the hole transporting material, and holes diffused only through the hole transporting material but not through the electron transporting material during hole diffusion.
  • the inventor performed first-principles calculations on a pentacene single crystal, which is a typical high-mobility organic semiconductor, to obtain diffusion coefficients D 1 , D 2 , and D 3 .
  • the calculation was performed by the density functional method, and a functional B3LYP and a basis function 6-31 ++ G (d, p) were used. Table 1 shows the results.
  • FIG. 5 shows the relationship between the composition ratio of the bulk hetero layer and the mobility obtained by the coarse-grained kMC method using these diffusion coefficients.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the composition ratio of pentacene (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 2 The present inventor obtained the relationship between the single crystal diffusion coefficient, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility of rubrene in the same manner as in Example 1.
  • Table 2 shows the diffusion coefficient
  • FIG. 6 shows the relationship between the composition ratio and the mobility.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the rubrene composition ratio (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 3 In the same manner as in Example 1, the relationship between the diffusion coefficient of a single crystal, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility of C 8 -BTBT was determined. Table 3 shows the diffusion coefficient, and FIG. 7 shows the relationship between the composition ratio and the mobility. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the composition ratio of C 8 -BTBT (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 4 In the same manner as in Example 1, the relationship between the diffusion coefficient of a single crystal, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility of DPh-BTBT was determined. Table 4 shows the diffusion coefficient, and FIG. 8 shows the relationship between the composition ratio and the mobility. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the composition ratio of DPh-BTBT (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 5 In the same manner as in Example 1, the relationship between the diffusion coefficient of the single crystal, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility was determined for ⁇ -QD. Table 5 shows the diffusion coefficient, and FIG. 9 shows the relationship between the composition ratio and the mobility. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 6 In the same manner as in Example 1, the relationship between the diffusion coefficient of the single crystal, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility was determined for ⁇ -QD. Table 6 shows the diffusion coefficient, and FIG. 10 shows the relationship between the composition ratio and the mobility. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • Example 7 In the same manner as in Example 1, the relationship between the diffusion coefficient of the single crystal, the composition of the bulk hetero layer, and the hole mobility was determined for ⁇ -QD. Table 7 shows the diffusion coefficient, and FIG. 11 shows the relationship between the composition ratio and the mobility. FIG. 11 is a graph showing the relationship between the composition ratio of ⁇ -QD (horizontal axis) and the mobility (vertical axis).
  • FIG. 12 shows a diagram in which the mobilities obtained in Examples 1 to 7 are overwritten.
  • FIG. 12 is a graph showing the relationship between the composition ratio (horizontal axis) of each material and the mobility (vertical axis).
  • the composition at which the mobility becomes 1/100 was defined as the percolation limit (P c ).
  • Table 8 shows the values of P c and D 3 / D tot for each material.
  • FIG. 13 shows a plot of the relationship between D 3 / D tot and P c .
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between D 3 / D tot (vertical axis) and P c (horizontal axis).
  • the composition ratio of the hole transporting material in the bulk hetero layer is often from 0.4 to 0.6. This is because, if the composition ratio is too small, the hole transport material becomes less than the percolation limit and the hole mobility is extremely reduced. On the other hand, if the composition ratio of the hole transporting material is too large, the electron transporting material becomes less than the percolation limit and the electron mobility is extremely reduced. If a material whose Pc is smaller than the composition ratio of the hole transport material is used, high hole mobility can be obtained in the bulk hetero layer. That is, a material having a Pc of 0.4 or less may be used. From FIG. 13, it can be seen that Pc is 0.4 or less for a material having a D 3 / D tot of 0.01 or more.
  • the percolation limit can be reduced to the composition ratio of the hole transporting material or less, high hole mobility can be obtained even in the bulk hetero layer. Therefore, in the photoelectric conversion element having the organic photoelectric conversion layer containing the organic semiconductor described in this embodiment, high mobility can be obtained, and excellent afterimage characteristics can be obtained.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an example of a schematic configuration of an imaging device to which the technology (the present technology) according to the present disclosure may be applied.
  • the image sensor 311 is a CMOS solid-state image sensor and includes a pixel array unit 312, a vertical drive unit 313, a column processing unit 314, a horizontal drive unit 315, an output unit 316, and a drive control unit 317. It is composed.
  • the pixel array unit 312 includes a plurality of pixels 321 arranged in an array.
  • the pixel array unit 312 is connected to the vertical driving unit 313 via a plurality of horizontal wirings 322 corresponding to the number of rows of the pixels 321, and It is connected to the column processing unit 314 via a plurality of vertical wires 323 according to the number. That is, the plurality of pixels 321 included in the pixel array unit 312 are arranged at points where the horizontal wiring 322 and the vertical wiring 323 intersect, respectively.
  • the pixel 321 for example, the above-described photoelectric conversion element 10 (see FIGS. 1 and 2) is used.
  • the vertical driving unit 313 supplies a driving signal (a transfer signal, a selection signal, a reset signal, and the like) for driving each pixel 321 to each row of the plurality of pixels 321 included in the pixel array unit 312, and transmits the driving signal to the horizontal wiring 322. Sequentially supplied via a driving signal (a transfer signal, a selection signal, a reset signal, and the like) for driving each pixel 321 to each row of the plurality of pixels 321 included in the pixel array unit 312, and transmits the driving signal to the horizontal wiring 322. Sequentially supplied via a driving signal (a transfer signal, a selection signal, a reset signal, and the like) for driving each pixel 321 to each row of the plurality of pixels 321 included in the pixel array unit 312, and transmits the driving signal to the horizontal wiring 322. Sequentially supplied via a driving signal (a transfer signal, a selection signal, a reset signal, and the like) for driving each pixel 321 to each row of the plurality of pixels 321 included in the pixel
  • the column processing unit 314 performs a CDS (Correlated Double Sampling: Correlated Double Sampling) process on a pixel signal output from each pixel 321 via the vertical wiring 323 to extract a signal level of the pixel signal. Pixel data corresponding to the amount of light received by the pixel 321 is obtained.
  • CDS Correlated Double Sampling: Correlated Double Sampling
  • the horizontal drive unit 315 outputs a drive signal for causing the column processing unit 314 to sequentially output pixel data acquired from each pixel 321 for each column of the plurality of pixels 321 included in the pixel array unit 312, 314.
  • the output unit 316 is supplied with pixel data from the column processing unit 314 at a timing according to the drive signal of the horizontal drive unit 315, and the output unit 316 amplifies the pixel data, for example, and sends it to the subsequent image processing circuit. Output.
  • the drive control unit 317 controls driving of each block inside the image sensor 311. For example, the drive control unit 317 generates a clock signal according to the drive cycle of each block and supplies the clock signal to each block.
  • the imaging element 311 as described above can be applied to various electronic devices such as an imaging system such as a digital still camera and a digital video camera, a mobile phone having an imaging function, or another device having an imaging function. Can be.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging device mounted on an electronic device.
  • the imaging device 401 includes an optical system 402, an imaging device 403, and a DSP (Digital Signal Processor) 404.
  • the DSP 404, the display device 405, the operation system 406, and the memory 408 are provided via a bus 407. , A recording device 409, and a power supply system 410, and can capture a still image and a moving image.
  • the optical system 402 includes one or a plurality of lenses, guides image light (incident light) from a subject to the image sensor 403, and forms an image on a light receiving surface (sensor unit) of the image sensor 403.
  • the above-described image sensor 311 is applied as the image sensor 403.
  • the image sensor 403 electrons are accumulated for a certain period according to an image formed on the light receiving surface via the optical system 402. Then, a signal corresponding to the electrons stored in the image sensor 403 is supplied to the DSP 404.
  • the DSP 404 performs various kinds of signal processing on the signal from the image sensor 403 to obtain an image, and temporarily stores the image data in the memory 408.
  • the image data stored in the memory 408 is recorded on the recording device 409 or supplied to the display device 405 to display the image.
  • the operation system 406 receives various operations by the user and supplies an operation signal to each block of the imaging device 401, and the power supply system 410 supplies power necessary for driving each block of the imaging device 401.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology (the present technology) according to the present disclosure may be applied.
  • FIG. 16 shows a state in which an operator (doctor) 11131 is performing an operation on a patient 11132 on a patient bed 11133 using the endoscopic operation system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical tools 11110 such as an insufflation tube 11111 and an energy treatment tool 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. And a cart 11200 on which various devices for endoscopic surgery are mounted.
  • the endoscope 11100 includes a lens barrel 11101 having a region of a predetermined length from the distal end inserted into the body cavity of the patient 11132, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • the endoscope 11100 that is configured as a so-called rigid endoscope having a hard lens barrel 11101 is illustrated.
  • the endoscope 11100 may be configured as a so-called flexible endoscope that has a soft lens barrel. Good.
  • An opening in which the objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and light generated by the light source device 11203 is guided to a distal end of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and an objective is provided. The light is radiated toward the observation target in the body cavity of the patient 11132 via the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct view, a perspective view, or a side view.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and the reflected light (observation light) from the observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the imaging element, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted to a camera control unit (CCU: ⁇ Camera ⁇ Control ⁇ Unit) 11201 as RAW data.
  • the $ CCU 11201 is configured by a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202 overall. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal for displaying an image based on the image signal, such as a development process (demosaicing process).
  • a development process demosaicing process
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal on which image processing has been performed by the CCU 11201 under the control of the CCU 11201.
  • the light source device 11203 includes a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light when imaging an operation part or the like.
  • a light source such as an LED (Light Emitting Diode), for example, and supplies the endoscope 11100 with irradiation light when imaging an operation part or the like.
  • the input device 11204 is an input interface to the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and input instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction or the like to change imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, and the like) by the endoscope 11100.
  • the treatment instrument control device 11205 controls the driving of the energy treatment instrument 11112 for cauterizing, incising a tissue, sealing a blood vessel, and the like.
  • the insufflation device 11206 is used to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of securing the visual field by the endoscope 11100 and securing the working space of the operator.
  • the recorder 11207 is a device that can record various types of information related to surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information on surgery in various formats such as text, images, and graphs.
  • the light source device 11203 that supplies the endoscope 11100 with irradiation light at the time of imaging the operation site can be configured by a white light source configured by, for example, an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source configured by a combination of the RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high accuracy. It can be carried out.
  • laser light from each of the RGB laser light sources is irradiated to the observation target in a time-division manner, and the driving of the image pickup device of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing, so that each of the RGB laser light sources is controlled. It is also possible to capture the image obtained in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so as to change the intensity of the output light every predetermined time.
  • the driving of the image pickup device of the camera head 11102 in synchronization with the timing of the change of the light intensity, an image is acquired in a time-division manner, and the image is synthesized, so that a high dynamic image without so-called black-out or over-exposure is obtained. An image of the range can be generated.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band corresponding to special light observation.
  • special light observation for example, by utilizing the wavelength dependence of light absorption in body tissue, by irradiating light in a narrower band compared to irradiation light (ie, white light) during normal observation, the surface of the mucous membrane is exposed.
  • a narrow band light observation (Narrow / Band / Imaging) for photographing a predetermined tissue such as a blood vessel with high contrast is performed.
  • a fluorescence observation for obtaining an image by fluorescence generated by irradiating the excitation light may be performed.
  • a body tissue is irradiated with excitation light to observe fluorescence from the body tissue (autofluorescence observation), or a reagent such as indocyanine green (ICG) is locally injected into the body tissue and the body tissue is subjected to the fluorescence observation.
  • ICG indocyanine green
  • Irradiation with excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent can be performed to obtain a fluorescence image.
  • the light source device 11203 can be configured to be able to supply narrowband light and / or excitation light corresponding to such special light observation.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the camera head 11102 and the CCU 11201 shown in FIG.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging unit 11402, a driving unit 11403, a communication unit 11404, and a camera head control unit 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication unit 11411, an image processing unit 11412, and a control unit 11413.
  • the camera head 11102 and the CCU 11201 are communicably connected to each other by a transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at a connection with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102, and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging unit 11402 includes an imaging element.
  • the number of imaging elements constituting the imaging unit 11402 may be one (so-called single-panel type) or plural (so-called multi-panel type).
  • image signals corresponding to RGB may be generated by the imaging elements, and a color image may be obtained by combining the image signals.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging devices for acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (Dimensional) display. By performing the 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue in the operative part.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided for each imaging device.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily need to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the driving unit 11403 is configured by an actuator, and moves the zoom lens and the focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under the control of the camera head control unit 11405.
  • the magnification and the focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be appropriately adjusted.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 as RAW data to the CCU 11201 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the driving of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies the control signal to the camera head control unit 11405.
  • the control signal includes, for example, information indicating the frame rate of the captured image, information indicating the exposure value at the time of imaging, and / or information indicating the magnification and focus of the captured image. Contains information about the condition.
  • imaging conditions such as the frame rate, the exposure value, the magnification, and the focus may be appropriately designated by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. Good.
  • a so-called AE (Auto Exposure) function, an AF (Auto Focus) function, and an AWB (Auto White Balance) function are mounted on the endoscope 11100.
  • the camera head controller 11405 controls driving of the camera head 11102 based on a control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling driving of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and the control signal can be transmitted by electric communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various types of image processing on an image signal that is RAW data transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various kinds of control relating to imaging of the operation section and the like by the endoscope 11100 and display of a captured image obtained by imaging the operation section and the like. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling driving of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the operative part or the like based on the image signal on which the image processing is performed by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects a surgical tool such as forceps, a specific living body site, a bleeding, a mist at the time of using the energy treatment tool 11112, and the like by detecting the shape and color of the edge of the object included in the captured image. Can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgery support information on the image of the operative site. By superimposing the operation support information and presenting it to the operator 11131, the burden on the operator 11131 can be reduced, and the operator 11131 can surely proceed with the operation.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electric signal cable corresponding to electric signal communication, an optical fiber corresponding to optical communication, or a composite cable thereof.
  • the communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but the communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to, for example, the endoscope 11100, the imaging unit 11402 of the camera head 11102, the image processing unit 11412 of the CCU 11201, and the like, among the configurations described above.
  • the photoelectric conversion element 10 illustrated in FIGS. 1 and 2 or the imaging element 311 illustrated in FIG. 14 can be applied to the imaging unit 11402.
  • the technology according to the present disclosure By applying the technology according to the present disclosure to the endoscope 11100, the imaging unit 11402 of the camera head 11102, the image processing unit 11412 of the CCU 11201, and the like, it is possible to obtain a clearer operative image, so that the It is possible to confirm the part without fail.
  • the technology according to the present disclosure to the endoscope 11100, the imaging unit 11402 of the camera head 11102, the image processing unit 11412 of the CCU 11201, and the like, it is possible to obtain an operation image with lower latency. This makes it possible to perform the treatment with the same feeling as when the operator is observing the operation part by touch.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to, for example, a microscopic surgery system and the like.
  • the technology (the present technology) according to the present disclosure can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure is realized as a device mounted on any type of moving object such as an automobile, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, a motorcycle, a bicycle, a personal mobility, an airplane, a drone, a ship, and a robot. You may.
  • FIG. 18 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of a vehicle control system that is an example of a moving object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • Vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside information detection unit 12030, an inside information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio / video output unit 12052, and a vehicle-mounted network I / F (interface) 12053 are illustrated.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of the device related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device for generating a drive force of the vehicle such as an internal combustion engine or a drive motor, a drive force transmission mechanism for transmitting the drive force to wheels, and a steering angle of the vehicle. It functions as a control device such as a steering mechanism for adjusting and a braking device for generating a braking force of the vehicle.
  • the body control unit 12020 controls the operation of various devices mounted on the vehicle body according to various programs.
  • the body control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a head lamp, a back lamp, a brake lamp, a blinker, a fog lamp, and the like.
  • a radio wave or various switch signals transmitted from a portable device that substitutes for a key may be input to the body control unit 12020.
  • the body control unit 12020 receives the input of these radio waves or signals, and controls a door lock device, a power window device, a lamp, and the like of the vehicle.
  • Out-of-vehicle information detection unit 12030 detects information external to the vehicle on which vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging unit 12031 is connected to the outside-of-vehicle information detection unit 12030.
  • the out-of-vehicle information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the outside of the vehicle, and receives the captured image.
  • the outside-of-vehicle information detection unit 12030 may perform an object detection process or a distance detection process of a person, a vehicle, an obstacle, a sign, a character on a road surface, or the like based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electric signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electric signal as an image or can output the electric signal as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared light.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects information in the vehicle.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 is connected to, for example, a driver status detection unit 12041 that detects the status of the driver.
  • the driver state detection unit 12041 includes, for example, a camera that captures an image of the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 determines the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver state detection unit 12041. The calculation may be performed, or it may be determined whether the driver has fallen asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates a control target value of the driving force generation device, the steering mechanism, or the braking device based on the information on the inside and outside of the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030 or the inside information detection unit 12040, and the drive system control unit.
  • a control command can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes an ADAS (Advanced Driver Assistance System) function including a collision avoidance or a shock mitigation of a vehicle, a following operation based on a distance between vehicles, a vehicle speed maintaining operation, a vehicle collision warning, a vehicle lane departure warning, and the like.
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the cooperative control for the purpose can be performed.
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generation device, the steering mechanism, the braking device, and the like based on information on the surroundings of the vehicle acquired by the outside-of-vehicle information detection unit 12030 or the inside-of-vehicle information detection unit 12040, so that the driver's It is possible to perform cooperative control for automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without relying on the operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12020 based on information on the outside of the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamp in accordance with the position of the preceding vehicle or the oncoming vehicle detected by the outside-of-vehicle information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of anti-glare such as switching a high beam to a low beam. It can be carried out.
  • the audio image output unit 12052 transmits at least one of an audio signal and an image signal to an output device capable of visually or audibly notifying a passenger of the vehicle or the outside of the vehicle of information.
  • an audio speaker 12061, a display unit 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of an installation position of the imaging unit 12031.
  • the vehicle 12100 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 as the imaging unit 12031.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided, for example, at positions such as a front nose, a side mirror, a rear bumper, a back door, and an upper portion of a windshield in the vehicle interior of the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12101 provided in the front nose and an imaging unit 12105 provided above a windshield in the vehicle cabin mainly acquire an image in front of the vehicle 12100.
  • the imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirror mainly acquire images of the side of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or the back door mainly acquires an image behind the vehicle 12100.
  • the forward images acquired by the imaging units 12101 and 12105 are mainly used for detecting a preceding vehicle, a pedestrian, an obstacle, a traffic light, a traffic sign, a lane, and the like.
  • FIG. 19 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • the imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • the imaging ranges 12112 and 12113 indicate the imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • the imaging range 12114 indicates 14 shows an imaging range of an imaging unit 12104 provided in a rear bumper or a back door. For example, by overlaying image data captured by the imaging units 12101 to 12104, a bird's-eye view image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of imaging elements or an imaging element having pixels for detecting a phase difference.
  • the microcomputer 12051 calculates the distance to each three-dimensional object in the imaging ranges 12111 to 12114 and the temporal change of this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100). , It is possible to extract, as a preceding vehicle, a three-dimensional object that travels at a predetermined speed (for example, 0 km / h or more) in a direction substantially the same as the vehicle 12100, which is the closest three-dimensional object on the traveling path of the vehicle 12100 it can.
  • a predetermined speed for example, 0 km / h or more
  • microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured before the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. As described above, it is possible to perform cooperative control for automatic driving or the like in which the vehicle travels autonomously without depending on the operation of the driver.
  • the microcomputer 12051 converts the three-dimensional object data related to the three-dimensional object into other three-dimensional objects such as a two-wheeled vehicle, a normal vehicle, a large vehicle, a pedestrian, and a utility pole based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic avoidance of obstacles. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating a risk of collision with each obstacle, and when the collision risk is equal to or higher than the set value and there is a possibility of collision, the microcomputer 12051 transmits the signal via the audio speaker 12061 or the display unit 12062. By outputting an alarm to the driver through the driving system control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering, driving assistance for collision avoidance can be performed.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared light.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether or not a pedestrian exists in the captured images of the imaging units 12101 to 12104. The recognition of such a pedestrian is performed by, for example, extracting a feature point in an image captured by the imaging unit 12101 to 12104 as an infrared camera, and performing a pattern matching process on a series of feature points indicating the outline of the object to determine whether the object is a pedestrian.
  • the audio image output unit 12052 outputs a rectangular contour for emphasis to the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled so that is superimposed. Further, the sound image output unit 12052 may control the display unit 12062 so as to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to the imaging unit 12031 and the like among the configurations described above.
  • the photoelectric conversion element 10 illustrated in FIGS. 1 and 2 or the imaging element 311 illustrated in FIG. 14 can be applied to the imaging unit 12031.
  • the present technology may also have the following configurations.
  • a photoelectric conversion layer provided between the first electrode and the second electrode and including a first organic semiconductor material and a second organic semiconductor material;
  • the photoelectric conversion element wherein the first organic semiconductor material or the second organic semiconductor material includes an organic semiconductor having a D 3 / D tot of 0.01 or more.
  • the photoelectric conversion element according to (1) or (2), wherein the photoelectric conversion layer further includes a third organic semiconductor.
  • R is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a thioalkyl Group, thioaryl group, arylsulfonyl group, alkylsulfonyl group, amino group, alkylamino group, arylamino group, hydroxy group, alkoxy group, acylamino group, acyloxy group, carboxy group, carboxyamide group, carboalkoxy group, acyl group, (A sulfonyl group, a cyano group, and a nitro group.
  • Adjacent arbitrary Rs may combine with each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • X is each independently a heteroatom.
  • R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a substituent represented by the formula (1) ′.
  • R 3 is an aromatic ring group or an aromatic ring having a substituent. Group.
  • (6) The photoelectric conversion element according to any one of (1) to (3), wherein the organic semiconductor is a compound represented by the formula [8].
  • R is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a thioalkyl group.
  • R is each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a thioalkyl Group, thioaryl group, arylsulfonyl group, alkylsulfonyl group, amino group, alkylamino group, arylamino group, hydroxy group, alkoxy group, acylamino group, acyloxy group, carboxy group, carboxyamide group, carboalkoxy group, acyl group, S is a sulfonyl group, a cyano group, or a nitro group, adjacent Rs may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring, X is an anionic group, and M is a cationic group.
  • R is independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, a thioalkyl Group, thioaryl group, arylsulfonyl group, alkylsulfonyl group, amino group, alkylamino group, arylamino group, hydroxy group, alkoxy group, acylamino group, acyloxy group, carboxy group, carboxyamide group, carboalkoxy group, acyl group, A sulfonyl group, a cyano group and a nitro group, and arbitrary Rs adjacent to each other may be bonded to each other to form a condensed aliphatic ring or a condensed aromatic ring.
  • Reference Signs List 10 photoelectric conversion element, 11: semiconductor substrate, 11B: inorganic photoelectric conversion part, 11G: organic photoelectric conversion part, 11R: inorganic photoelectric conversion part, 12, 52: interlayer insulating film, 13a, 13b, 15b: wiring layer, 14 ... interlayer insulating film, 15a ... lower electrode, 16 ... insulating film, 17 ... organic photoelectric conversion layer, 18 ... upper electrode, 19 ... protective layer, 20 ... contact metal layer, 21 ... flattening layer, 22 ...
  • on-chip lens 51: multilayer wiring layer, 51a: wiring, 53: supporting substrate, 110: silicon layer, 110G: green power storage layer, 120a1, 120a2, 120b, 120b1, 120b2: conductive plug, 211: first electrode, 212: electric charge Storage electrode, 215: photoelectric conversion layer, 216: second electrode, 281: interlayer insulating layer, 282: insulating layer, 283: protective layer, 290: on-chip micro lens 311: Image sensor, 312: Pixel array unit, 313: Vertical drive unit, 314: Column processing unit, 315: Horizontal drive unit, 316 ... Output unit, 317: Drive control unit, 321: Pixel, 322: Horizontal wiring, 323 ...
  • Display device 112 3 light source device, 11204 input device, 11205 treatment tool control device, 11206 insufflation device, 11207 recorder, 11208 printer, 11400 transmission cable, 11401 lens unit, 11402 imaging unit, 11403 driving unit , 11404: communication unit, 11405: camera head control unit, 11411: communication unit, 11412: image processing unit, 11413: control unit, 12000: vehicle control system, 12001: communication network, 12010: drive system control unit, 12020: body System control unit, 12030: outside information detection unit, 12031: imaging unit, 12040: inside information detection unit, 12041: driver state detection unit, 12050: integrated control unit, 12051: microcomputer, 12052: audio and video Image output unit, 12061 ... Audio speaker, 12062 ...
  • Display unit 12063 ... Instrument panel, 12100 ... Vehicle, 12101, 12102, 12103, 12104, 12105 ... Imaging unit, 12111, 12112, 12113, 12114 ... Imaging range, D1, D2, D3, Dx, Dy, Dz: diffusion coefficient, TG1, TG2, TG3: gate electrode

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Abstract

残像特性を向上させることが可能な光電変換素子を提供する。対向配置された第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられ、第１有機半導体材料および第２有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上である有機半導体を含む。

Description

光電変換素子
　本開示に係る技術（本技術）は、光電変換素子に関する。
　近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の固体撮像素子では、画素サイズの縮小化が進んでいる。これにより、単位画素へ入射するフォトン数が減少することから感度が低下すると共に、Ｓ／Ｎ比の低下が生じている。また、カラー化のために、赤，緑，青の原色フィルタを２次元配列してなるカラーフィルタを用いた場合、赤画素では、緑と青の光がカラーフィルタによって吸収されるために、感度の低下を招いている。また、各色信号を生成する際に、画素間で補間処理を行うことから、いわゆる偽色が発生する。
　そこで、例えば、特許文献１では、１つの画素内に、例えば、緑色光を検出してこれに応じた信号電荷を発生する有機光電変換部と、赤色光および青色光をそれぞれ検出するフォトダイオード（無機光電変換部）とを設け、１画素において３色の信号を得ることで感度の低下を改善した固体撮像素子が開示されている。この固体撮像素子における有機光電変換部を構成する光電変換層は、ｐ型有機半導体材料とｎ型有機半導体材料とがランダムに混ざったバルクヘテロ構造を有する。
　固体撮像素子の重要な特性の１つに残像特性がある。優れた残像特性を得るには、バルクヘテロ層全体のキャリア移動度を高い状態に保つ必要がある。ホール（正孔）輸送材料として用いられる材料は結晶化しやすいものが多く、単結晶で高移動度の材料が多い。
特開２００３－３３２５５１号公報
１．　Ｈ．　Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，　Ｒ．　Ｓｈｉｒａｓａｗａ，　Ｍ．　Ｎａｋａｍｏｔｏ，　Ｓ．　Ｈａｔｔｏｒｉ，　ａｎｄ　Ｓ．　Ｔｏｍｉｙａ，　Ａｐｐｌ．　Ｐｈｙｓ．　Ｌｅｔｔ．１１１，　０３３３０１　（２０１７）
　しかしながら、単結晶で高いホール移動度を有する材料でも、バルクヘテロ層中で使用すると極端に移動度が低下してしまうことがある。移動度が低下すると、電荷分離界面で発生した電荷が電極に到達するまでに要する時間が長くなるため、光電変換素子の残像特性が低下するという問題があった。
　本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、残像特性を向上させることが可能な光電変換素子を提供することにある。
　本技術の一態様は、対向配置された第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられ、第１有機半導体材料および第２有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上である有機半導体を含む、光電変換素子である。この態様によれば、有機半導体を含む第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、バルクヘテロ層中でも高いホール移動度を有する。これにより、残像特性を向上させることが可能な光電変換素子を提供することができる。
本技術の実施形態に係る光電変換素子の構成例を示す断面図である。 本技術の実施形態に係る光電変換素子の他の構成例を示す断面図である。 微結晶内の拡散係数の異方性を示す図である。 粗視化ｋＭＣ法で用いたバルクヘテロ層のモデリングを示す図である。 ペンタセンの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 ルブレンの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 Ｃ８－ＢＴＢＴの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 ＤＰｈ－ＢＴＢＴの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 α－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 β－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 γ－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 各材料の組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。 Ｄ３／Ｄｔｏｔ（縦軸）とＰｃ（横軸）との関係を示すグラフである。 撮像素子の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 電子機器の概略的な構成の一例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
　以下において、図面を参照して本技術の実施形態を説明する。以下の説明で参照する図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
　また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の定義であって、本技術の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。
（光電変換素子について）
　図１は、本技術の実施形態に係る光電変換素子の構成例を示す断面図である。本技術の実施形態に係る光電変換素子１０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサ等の固体撮像素子において１つの画素（単位画素Ｐ）を構成するものである。光電変換素子１０は、半導体基板１１の表面（受光面（面Ｓ１）とは反対側の面Ｓ２）側に、画素トランジスタが形成されると共に、多層配線層５１を有するものである。
　本技術の光電変換素子１０は、それぞれ異なる波長域の光を選択的に検出して光電変換を行う１つの有機光電変換部１１Ｇと、２つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとが縦方向に積層された構造を有し、有機光電変換部１１Ｇは、３種類の有機半導体材料を含んで構成されたものである。
　光電変換素子１０は、１つの有機光電変換部１１Ｇと、２つの無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒとの積層構造を有しており、これにより、１つの素子で赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色信号を取得するようになっている。有機光電変換部１１Ｇは、半導体基板１１の裏面（面Ｓ１）上に形成され、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒは、半導体基板１１内に埋め込み形成されている。以下、各部の構成について説明する。
　有機光電変換部１１Ｇは、有機半導体を用いて、選択的な波長域の光（ここでは緑色光）を吸収して、電子一ホール対を発生させる有機光電変換素子である。有機光電変換部１１Ｇは、信号電荷を取り出すための一対の電極（下部電極１５ａ，上部電極１８）間に有機光電変換層１７を挟み込んだ構成を有している。下部電極１５ａ（第１電極の一例）および上部電極１８（第２電極の一例）は、対向配置されている。下部電極１５ａおよび上部電極１８は、配線層１３ａ，１３ｂ，１５ｂやコンタクトメタル層２０を介して、半導体基板１１内に埋設された導電性プラグ１２０ａ１，１２０ｂ１に電気的に接続されている。
　具体的には、有機光電変換部１１Ｇでは、半導体基板１１の面Ｓ１上に、層間絶縁膜１２，１４が形成され、層間絶縁膜１２には、導電性プラグ１２０ａ１，１２０ｂ１のそれぞれと対向する領域に貫通孔が設けられ、各貫通孔に導電性プラグ１２０ａ２，１２０ｂ２が埋設されている。層間絶縁膜１４には、導電性プラグ１２０ａ２，１２０ｂ２のそれぞれと対向する領域に、配線層１３ａ，１３ｂが埋設されている。この層間絶縁膜１４上に、下部電極１５ａが設けられると共に、この下部電極１５ａと絶縁膜１６によって電気的に分離された配線層１５ｂが設けられている。これらのうち、下部電極１５ａ上に、有機光電変換層１７が形成され、有機光電変換層１７を覆うように上部電極１８が形成されている。上部電極１８上には、その表面を覆うように保護層１９が形成されている。保護層１９の所定の領域にはコンタクトホールＨが設けられ、保護層１９上には、コンタクトホールＨを埋め込み、かつ配線層１５ｂの上面まで延在するコンタクトメタル層２０が形成されている。
　導電性プラグ１２０ａ２は、導電性プラグ１２０ａ１と共にコネクタとして機能するものである。また、導電性プラグ１２０ａ２は、導電性プラグ１２０ａ１および配線層１３ａと共に、下部電極１５ａから後述する緑用蓄電層１１０Ｇへの電荷（電子）の伝送経路を形成するものである。導電性プラグ１２０ｂ２は、導電性プラグ１２０ｂ１と共にコネクタとして機能するものである。また、導電性プラグ１２０ｂ２は、導電性プラグ１２０ｂ１、配線層１３ｂ、配線層１５ｂおよびコンタクトメタル層２０と共に、上部電極１８からの電荷（ホール）の排出経路を形成するものである。導電性プラグ１２０ａ２，　１２０ｂ２は、遮光膜としても機能させるために、例えば、チタン（Ｔｉ）、窒化チタン（Ｔ　ｉＮ）およびタングステン等の金属材料の積層膜により構成されることが望ましい。また、このような積層膜を用いることにより、導電性プラグ１２０ａ１，１２０ｂ１をｎ型またはｐ型の半導体層として形成した場合にも、シリコンとのコンタクトを確保することができるため望ましい。
　層間絶縁膜１２は、半導体基板１１（シリコン層１１０）との界面準位を低減させると共に、シリコン層１１０との界面からの暗電流の発生を抑制するために、界面準位の小さな絶縁膜から構成されることが望ましい。このような絶縁膜としては、例えば、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）膜と酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜との積層膜を用いることができる。層間絶縁膜１４は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの１種よりなる単層膜か、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。
　絶縁膜１６は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの１種よりなる単層膜か、あるいはこれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。絶縁膜１６は、例えば、その表面が平坦化されており、下部電極１５ａとほぼ段差のない形状およびパターンを有している。この絶縁膜１６は、光電変換素子１０が、固体撮像素子の単位画素Ｐとして用いられる場合に、各画素の下部電極１５ａ間を電気的に分離する機能を有している。
　下部電極１５ａは、半導体基板１１内に形成された無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの受光面と正対して、これらの受光面を覆う領域に設けられている。この下部電極１５ａは、光透過性を有する導電膜により構成され、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）により構成されている。但し、下部電極１５ａの構成材料としては、このＩＴＯの他にも、ドーパン卜を添加した酸化スズ（ＳｎＯ２）系材料、あるいはアルミニウム亜鉛酸化物（ＺｎＯ）にドーパン卜を添加してなる酸化亜鉛系材料を用いてもよい。酸化亜鉛系材料としては、例えば、ドーパン卜としてアルミニウム（ＡＩ）を添加したアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）、ガリウム（Ｇａ）添加のガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）、インジウム（Ｉｎ）添加のインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が挙げられる。また、この他にも、ＣｕＩ、ＩｎＳｂＯ４，ＺｎＭｇＯ，ＣｕＩｎＯ２，ＭｇＩＮ２Ｏ４，ＣｄＯ，ＺｎＳｎＯ３等が用いられてもよい。なお、本技術では、下部電極１５ａから信号電荷（電子）の取り出しがなされるので、光電変換素子１０を単位画素Ｐとして用いた固体撮像素子では、この下部電極１５ａは画素毎に分離されて形成される。
　有機光電変換層１７と下部電極１５ａとの間、および有機光電変換層１７と上部電極１８との間には、図示しない他の層が設けられていてもよい。例えば、下部電極１５ａ側から順に、下引き膜、ホール輸送層、電子ブロッキング膜、有機光電変換層１７、ホールブロッキング膜、バッファ膜、電子輸送層および仕事関数調整膜が積層されていてもよい。
　上部電極１８は、下部電極１５ａと同様の光透過性を有する導電膜により構成されている。光電変換素子１０を画素として用いた固体撮像素子では、この上部電極１８が画素毎に分離されていてもよいし、各画素に共通の電極として形成されていてもよい。上部電極１８の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である。
　保護層１９は、光透過性を有する材料により構成され、例えば、酸化シリコン、窒化シリコンおよび酸窒化シリコン等のうちのいずれかよりなる単層膜、あるいはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜である。この保護層１９の厚みは、例えば、１００ｎｍ以上３００００ｎｍ以下である。
　コンタクトメタル層２０は、例えば、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、窒化チタン（ＴｉＮ）およびアルミニウム（Ａｌ）等のいずれか、あるいはそれらのうちの２種以上よりなる積層膜により構成されている。上部電極１８および保護層１９は、例えば、有機光電変換層１７を覆うように設けられている。
　保護層１９およびコンタクトメタル層２０上には、全面を覆うように、平坦化層２１が形成されている。平坦化層２１上には、オンチップレンズ２２（マイク口レンズ）が設けられている。オンチップレンズ２２は、その上方から入射した光を、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの各受光面へ集光させるものである。本技術では、多層配線層５１が半導体基板１１の面Ｓ２側に形成されていることから、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの各受光面を互いに近づけて配置することができ、オンチップレンズ２２のＦ値に依存して生じる各色間の感度のばらつきを低減することができる。
　半導体基板１１は、例えば、ｎ型のシリコン（Ｓｉ）層１１０の所定の領域に、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒと緑用蓄電層１１０Ｇとが埋め込み形成されたものである。半導体基板１１には、有機光電変換部１１Ｇからの電荷（電子またはホール）の伝送経路となる導電性プラグ１２０ａ１，１２０ｂ１が埋設されている。本技術では、この半導体基板１１の裏面（面Ｓ１）が受光面となっている。半導体基板１１の表面（面Ｓ２）側には、有機光電変換部１１Ｇ，無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒのそれぞれに対応する複数の画素トランジスタが形成されると共に、ロジック回路等からなる周辺回路が形成されている。
　無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒはそれぞれ、ｐｎ接合を有するフォトダイオード（ＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）であり、半導体基板１１内の光路上において、面Ｓ１側から無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒの順に形成されている。これらのうち、無機光電変換部１１Ｂは、青色光を選択的に検出して青色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、例えば、半導体基板１１の面Ｓ１に沿った選択的な領域から、多層配線層５１との界面近傍の領域にかけて延在して形成されている。無機光電変換部１１Ｒは、赤色光を選択的に検出して赤色に対応する信号電荷を蓄積させるものであり、例えば、無機光電変換部１１Ｂよりも下層（面Ｓ２側）の領域にわたって形成されている。なお、青（Ｂ）は、例えば、４５０ｎｍ以上４９５ｎｍ以下の波長域、赤（Ｒ）は、例えば、６２０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長域にそれぞれ対応する色であり、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒはそれぞれ、各波長域のうちの一部または全部の波長域の光を検出可能となっていればよい。
　半導体基板１１の表面（面Ｓ２）側には、有機光電変換部１１Ｇ、無機光電変換部１１Ｂ，１１Ｒのそれぞれに対応する複数の画素トランジスタ（転送トランジスタを含む）が形成されると共に、ロジック回路等からなる周辺回路が形成されている。例えば、半導体基板１１の面Ｓ２上には、多層配線層５１が形成されている。多層配線層５１には、画素トランジスタのゲート電極ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＧ３や、複数の配線５１ａが層間絶縁膜５２を介して配設されている。このように、光電変換素子１０では、多層配線層５１が受光面とは反対側に形成されており、いわゆる裏面照射型の固体撮像素子を実現可能となっている。この多層配線層５１には、例えば、シリコン（Ｓｉ）よりなる支持基板５３が貼り合わせられている。
　図２は、本技術の実施形態に係る光電変換素子の他の構成例を示す断面図である。図２に示すように、実施形態に係る光電変換素子１０の他の構成例は、第１電極２１１、光電変換層２１５及び第２電極２１６が積層されて成る光電変換部を備える。光電変換部は、更に、第１電極２１１と離間して配置され、且つ、絶縁層２８２を介して光電変換層２１５と対向して配置された電荷蓄積用電極２１２を備える。層間絶縁層２８１上に、第１電極２１１及び電荷蓄積用電極２１２が、離間して形成されている。層間絶縁層２８１及び電荷蓄積用電極２１２は、絶縁層２８２によって覆われている。絶縁層２８２上には光電変換層２１５が形成され、光電変換層２１５上には第２電極２１６が形成されている。第２電極２１６を含む全面には、保護層２８３が形成されており、保護層２８３上にオンチップ・マイクロ・レンズ２９０が設けられている。これ以外の構成は、図１に示した構成例と同じである。なお、図２に示す光電変換層２１５は、少なくとも第１有機半導体材料および第２有機半導体材料を含んで構成されたものである。光電変換層２１５の具体的構成は、以下に説明する有機光電変換層１７の構成例と同じである。
（有機光電変換層について）
　有機光電変換層１７は、第１有機半導体材料および第２有機半導体材料の２種類を含んで構成されたものである。または、有機光電変換層１７は、第１有機半導体材料、第２有機半導体材料および第３有機半導体材料の３種類を含んで構成されたものであってもよい。有機光電変換層１７は、ｐ型半導体およびｎ型半導体のうちの一方または両方を含んで構成されていることが好ましく、上記２種類または３種類の有機半導体材料のいずれかは、ｐ型有機半導体材料またはｎ型有機半導体材料である。例えば、有機光電変換層１７は、ｐ型有機半導体材料とｎ型有機半導体材料とがランダムに混ざったバルクヘテロ構造を有する。有機光電変換層１７は、選択的な波長域の光を光電変換する一方、他の波長域の光を透過させるものであり、本技術では、例えば、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の範囲において極大吸収波長を有するものである。
　光電変換されたのち、正孔は主にｐ型半導体を伝導するため、ｐ型有機半導体材料は高いホール移動度を有することが好ましい。
　本技術において、有機光電変換層１７が有する第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上の有機半導体を含む。Ｄ３／Ｄｔｏｔについては、後述の実施例で説明する。また、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料には、Ｐｃが０．４以下の有機半導体が含まれる。Ｐｃについても、後述の実施例で説明する。これにより、ｐ型有機半導体材料として機能する第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、高いホール移動度を有する。
（有機半導体の具体例について）
　第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に含まれる有機半導体は、以下の［化１］の式で表される化合物のいずれか１つ以上が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
　［化１］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。　Ｘは各々独立して、ヘテロ原子である。
　また、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に含まれる有機半導体は、以下の［化２］の（１）式で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
　［化２］の（１）式において、Ｒ１，　Ｒ２は各々独立して水素原子または式（１）’で表される置換基である。Ｒ３は、芳香環基あるいは置換基を有する芳香環基である。）
　また、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に含まれる有機半導体は、以下の［化３］の式で表される化合物であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　［化３］の式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。
　また、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に含まれる有機半導体は、以下の［化４］の式で表される化合物のいずれか１つ以上であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　［化４］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。Ｘはアニオン性基である。Ｍはカチオン性基である。
　また、第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に含まれる有機半導体は、以下の［化５］の式で表される化合物のいずれか１つ以上であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
　［化５］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。
（実施例１）
　上述したように、本技術の実施形態に係る光電変換素子は、対向配置された第１電極および第２電極と、第１電極と第２電極との間に設けられる。本技術の実施形態に係る光電変換素子は、光電変換を行う有機半導体を含む有機光電変換層を有する。有機光電変換層は少なくとも第１有機半導体材料と第２有機半導体材料で構成されているが、第３有機半導体材料が含まれていてもよい。有機光電変換層はｐ型有機半導体材料、及びｎ型有機半導体材料で構成される。有機光電変換層は選択的な波長の光を光電変換する一方、他の波長域の光を透過させるものである。
　光電変換されたのち、ホールは主にｐ型半導体を伝導するため、ｐ型有機半導体材料は高いホール移動度を有する材料であることが好ましい。本技術において、有機光電変換層に含まれるｐ型有機半導体材料（第１有機半導体材料又は第２有機半導体材料）は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上の有機半導体を含む。
　図３は、微結晶内の拡散係数の異方性を示す図である。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は直交したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向の拡散係数Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚを大きい順に並べたものであり、Ｄ３が最も小さな値となる。Ｄ３／Ｄｔｏｔは、図３に示す微結晶の拡散係数Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を用いて、以下の式で定義される。
Ｄ３／Ｄｔｏｔ＝Ｄ３／（Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３）…（Ａ）
　式（Ａ）において、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は微結晶のｘ、ｙ、ｚ方向の拡散係数Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚを大きい順に並べたものであり、Ｄ３が最も小さな値となる。Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は分子と結晶構造が与えられれば、第一原理計算で求めることができる。
　次に、本発明者は、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を用いて、バルクヘテロの移動度を粗視化ｋＭＣ法［非特許文献１］で求めた。
　図４は、粗視化ｋＭＣ法で用いたバルクヘテロ層のモデリングを示す図である。図４に示すように、本発明者は、結晶のホール輸送材料とアモルファスの電子輸送材料の二元系でシミュレーションを行った。本発明者は、１００×１００×１００個のセルに２種類のセルを組成比に応じて三次元的にランダムに配置し、周期系境界条件でシミュレーションを行った。ホール輸送材料については結晶方位もランダムに配置した。ホールはホール輸送材料でのみ発生させ、ホール拡散時にはホールはホール輸送材料のみ通過し、電子輸送材料は通過できないものとした。
　本発明者は、代表的な高移動度有機半導体であるペンタセン単結晶について第一原理計算を行い拡散係数Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を求めた。計算は密度汎関数法で行い、汎関数Ｂ３ＬＹＰ、基底関数６－３１＋＋Ｇ（ｄ，ｐ）を用いた。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
　また、これらの拡散係数を用いて粗視化ｋＭＣ法で求めたバルクヘテロ層の組成比と移動度との関係を図５に示す。図５は、ペンタセンの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
（実施例２）
　本発明者は実施例１と同様の方法で、ルブレンについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表２に拡散係数、図６に組成比と移動度との関係を示す。図６は、ルブレンの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
（実施例３）
　実施例１と同様の方法で、Ｃ８－ＢＴＢＴについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表３に拡散係数、図７に組成比と移動度との関係を示す。図７は、Ｃ８－ＢＴＢＴの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
（実施例４）
　実施例１と同様の方法で、ＤＰｈ－ＢＴＢＴについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表４に拡散係数、図８に組成比と移動度との関係を示す。図８は、ＤＰｈ－ＢＴＢＴの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
（実施例５）
　実施例１と同様の方法で、α－ＱＤについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表５に拡散係数、図９に組成比と移動度との関係を示す。図９は、α－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
（実施例６）
　実施例１と同様の方法で、β－ＱＤについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表６に拡散係数、図１０に組成比と移動度との関係を示す。図１０は、β－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
（実施例７）
　実施例１と同様の方法で、γ－ＱＤについて単結晶の拡散係数とバルクヘテロ層の組成とホール移動度との関係を求めた。表７に拡散係数、図１１に組成比と移動度との関係を示す。図１１は、γ－ＱＤの組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
（比較）
　図１２に実施例１から７で得られた移動度を重ね書きした図を示す。図１２は、各材料の組成比（横軸）と移動度（縦軸）との関係を示すグラフである。実施例１から７を比較するため、図１２の移動度（縦軸）は、組成＝１．０の値で規格化してある。各材料に共通した特徴として、急激に移動度が減少する組成がある。ここはキャリア伝導のネットワークが途切れてキャリアがスムーズに移動できなくなる限界点で、すなわちパーコレーション限界である。ここでは、移動度が１／１００になる組成をパーコレーション限界（Ｐｃ）と定義した。各材料のＰｃとＤ３／Ｄｔｏｔの値を表８に示す。また、Ｄ３／ＤｔｏｔとＰｃとの関係をプロットしたものを図１３に示す。図１３は、Ｄ３／Ｄｔｏｔ（縦軸）とＰｃ（横軸）との関係を示すグラフである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
　バルクヘテロ層中のホール輸送材料の組成比は０．４から０．６であることが多い。なぜなら、組成比が小さすぎると、ホール輸送材料がパーコレーション限界以下となってホール移動度が極端に低下してしまうためである。逆に、ホール輸送材料の組成比が大きすぎると、電子輸送材料がパーコレーション限界以下となって電子移動度が極端に低下してしまうためである。Ｐｃがホール輸送材料の組成比よりも小さい材料を用いれば、バルクヘテロ層中で高いホール移動度を得ることができる。即ち、Ｐｃが０．４以下の材料を用いればよい。図１３からＤ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上の材料では、Ｐｃが０．４以下になることがわかる。即ち、パーコレーション限界をホール輸送材料の組成比以下に下げることができるため、バルクヘテロ層中でも高いホール移動度を有することができる。従って、本実施例に示した有機半導体を含む有機光電変換層を持つ光電変換素子では高い移動度を得ることができ、優れた残像特性が得られる。
（その他の実施形態）
　上記のように、本技術は実施形態および実施例によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本技術を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本技術の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
＜撮像素子への適用例＞
　図１４は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る撮像素子の概略的な構成の一例を示すブロック図である。
　図１４に示すように、撮像素子３１１はＣＭＯＳ型固体撮像素子であり、画素アレイ部３１２、垂直駆動部３１３、カラム処理部３１４、水平駆動部３１５、出力部３１６、および駆動制御部３１７を備えて構成される。
　画素アレイ部３１２は、アレイ状に配置された複数の画素３２１を有しており、画素３２１の行数に応じた複数の水平配線３２２を介して垂直駆動部３１３に接続され、画素３２１の列数に応じた複数の垂直配線３２３を介してカラム処理部３１４に接続されている。即ち、画素アレイ部３１２が有する複数の画素３２１は、水平配線３２２および垂直配線３２３が交差する点にそれぞれ配置されている。画素３２１として、例えば、上記の光電変換素子１０（図１、図２参照）が用いられる。
　垂直駆動部３１３は、画素アレイ部３１２が有する複数の画素３２１の行ごとに、それぞれの画素３２１を駆動するための駆動信号（転送信号や、選択信号、リセット信号など）を、水平配線３２２を介して順次供給する。
　カラム処理部３１４は、それぞれの画素３２１から垂直配線３２３を介して出力される画素信号に対してＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ　Ｄｏｕｂｌｅ　Ｓａｍｐｌｉｎｇ：相関２重サンプリング）処理を施すことで画素信号の信号レベルを抽出し、画素３２１の受光量に応じた画素データを取得する。
　水平駆動部３１５は、画素アレイ部３１２が有する複数の画素３２１の列ごとに、それぞれの画素３２１から取得された画素データをカラム処理部３１４から順番に出力させるための駆動信号を、カラム処理部３１４に順次供給する。
　出力部３１６には、水平駆動部３１５の駆動信号に従ったタイミングでカラム処理部３１４から画素データが供給され、出力部３１６は、例えば、その画素データを増幅して、後段の画像処理回路に出力する。
　駆動制御部３１７は、撮像素子３１１の内部の各ブロックの駆動を制御する。例えば、駆動制御部３１７は、各ブロックの駆動周期に従ったクロック信号を生成して、それぞれのブロックに供給する。
＜電子機器への適用例＞
　上述したような撮像素子３１１は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
　図１５は、電子機器に搭載される撮像装置の構成例を示すブロック図である。
　図１５に示すように、撮像装置４０１は、光学系４０２、撮像素子４０３、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４０４を備えており、バス４０７を介して、ＤＳＰ４０４、表示装置４０５、操作系４０６、メモリ４０８、記録装置４０９、および電源系４１０が接続されて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
　光学系４０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光（入射光）を撮像素子４０３に導き、撮像素子４０３の受光面（センサ部）に結像させる。
　撮像素子４０３としては、上述した撮像素子３１１が適用される。撮像素子４０３には、光学系４０２を介して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、撮像素子４０３に蓄積された電子に応じた信号がＤＳＰ４０４に供給される。
　ＤＳＰ４０４は、撮像素子４０３からの信号に対して各種の信号処理を施して画像を取得し、その画像のデータを、メモリ４０８に一時的に記憶させる。メモリ４０８に記憶された画像のデータは、記録装置４０９に記録されたり、表示装置４０５に供給されて画像が表示されたりする。また、操作系４０６は、ユーザによる各種の操作を受け付けて撮像装置４０１の各ブロックに操作信号を供給し、電源系４１０は、撮像装置４０１の各ブロックの駆動に必要な電力を供給する。
　＜内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図１６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図１６では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ：　Ｃａｍｅｒａ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ　Ｂａｎｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図１７は、図１６に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ　Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ　Ｗｈｉｔｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に適用され得る。具体的には、図１、図２に示した光電変換素子１０、または、図１４に示した撮像素子３１１は、撮像部１１４０２に適用することができる。内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に本開示に係る技術を適用することにより、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。また、内視鏡１１１００や、カメラヘッド１１１０２の撮像部１１４０２、ＣＣＵ１１２０１の画像処理部１１４１２等に本開示に係る技術を適用することにより、より低レイテンシで術部画像を得ることができるため、術者が術部を触接観察している場合と同様の感覚で処置を行うことが可能になる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
　＜移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図１８は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図１８に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｄｒｉｖｅｒ　Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図１８の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図１９は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図１９では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図１９には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部１２０３１等に適用され得る。具体的には、図１、図２に示した光電変換素子１０、または、図１４に示した撮像素子３１１は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバの疲労を軽減することが可能になる。
　なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）対向配置された第１電極および第２電極と、
　前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、第１有機半導体材料および第２有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、
　前記第１有機半導体材料または前記第２有機半導体材料は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上である有機半導体を含む、光電変換素子。
（２）前記第１有機半導体材料または第２有機半導体材料は、Ｐｃが０．４以下の有機半導体を含む、前記（１）に記載の光電変換素子。
（３）前記光電変換層は、更に第３有機半導体を有する、前記（１）又は（２）に記載の光電変換素子。
（４）前記有機半導体は、［化６］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、（１）から（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
（［化６］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。　Ｘは各々独立して、ヘテロ原子である。）
（５）前記有機半導体は、［化７］の（１）式で表される化合物である、（１）から（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
（［化７］の（１）式において、Ｒ１，　Ｒ２は各々独立して水素原子または式（１）’で表される置換基である。Ｒ３は、芳香環基あるいは置換基を有する芳香環基である。）
（６）前記有機半導体は、［化８］の式で表される化合物である、（１）から（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
（［化８］の式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。）
（７）前記有機半導体は、［化９］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、（１）から（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
（［化９］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。Ｘはアニオン性基である。Ｍはカチオン性基である。）
（８）前記有機半導体は、［化１０］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、（１）から（３）のいずれか１項に記載の光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
（［化１０］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。）
　１０…光電変換素子、１１…半導体基板、１１Ｂ…無機光電変換部、１１Ｇ…有機光電変換部、１１Ｒ…無機光電変換部、１２、５２…層間絶縁膜、１３ａ、１３ｂ、１５ｂ…配線層、１４…層間絶縁膜、１５ａ…下部電極、１６…絶縁膜、１７…有機光電変換層、１８…上部電極、１９…保護層、２０…コンタクトメタル層、２１…平坦化層、２２…オンチップレンズ、５１…多層配線層、５１ａ…配線、５３…支持基板、１１０…シリコン層、１１０Ｇ…緑用蓄電層、１２０ａ１、１２０ａ２、１２０ｂ、１２０ｂ１、１２０ｂ２…導電性プラグ、２１１…第１電極、２１２…電荷蓄積用電極、２１５…光電変換層、２１６…第２電極、２８１…層間絶縁層、２８２…絶縁層、２８３…保護層、２９０…オンチップ・マイクロ・レンズ、３１１…撮像素子、３１２…画素アレイ部、３１３…垂直駆動部、３１４…カラム処理部、３１５…水平駆動部、３１６…出力部、３１７…駆動制御部、３２１…画素、３２２…水平配線、３２３…垂直配線、４０１…撮像装置、４０２…光学系、４０３…撮像素子、４０５…表示装置、４０６…操作系、４０７…バス、４０８…メモリ、４０９…記録装置、４１０…電源系、１１０００…内視鏡手術システム、１１１００…内視鏡、１１１０１…鏡筒、１１１０２…カメラヘッド、１１１１０…術具、１１１１１…気腹チューブ、１１１１２…エネルギー処置具、１１１２０…支持アーム装置、１１１３１…術者、１１１３２…患者、１１１３３…患者ベッド、１１２００…カート、１１２０１…ＣＣＵ、１１２０２…表示装置、１１２０３…光源装置、１１２０４…入力装置、１１２０５…処置具制御装置、１１２０６…気腹装置、１１２０７…レコーダ、１１２０８…プリンタ、１１４００…伝送ケーブル、１１４０１…レンズユニット、１１４０２…撮像部、１１４０３…駆動部、１１４０４…通信部、１１４０５…カメラヘッド制御部、１１４１１…通信部、１１４１２…画像処理部、１１４１３…制御部、１２０００…車両制御システム、１２００１…通信ネットワーク、１２０１０…駆動系制御ユニット、１２０２０…ボディ系制御ユニット、１２０３０…車外情報検出ユニット、１２０３１…撮像部、１２０４０…車内情報検出ユニット、１２０４１…運転者状態検出部、１２０５０…統合制御ユニット、１２０５１…マイクロコンピュータ、１２０５２…音声画像出力部、１２０６１…オーディオスピーカ、１２０６２…表示部、１２０６３…インストルメントパネル、１２１００…車両、１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５…撮像部、１２１１１、１２１１２、１２１１３、１２１１４…撮像範囲、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚ…拡散係数、ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＧ３…ゲート電極

Claims (8)

  1. 　対向配置された第１電極および第２電極と、
    　前記第１電極と前記第２電極との間に設けられ、第１有機半導体材料および第２有機半導体材料を含む光電変換層とを備え、
    　前記第１有機半導体材料または前記第２有機半導体材料は、Ｄ３／Ｄｔｏｔが０．０１以上である有機半導体を含む、光電変換素子。
  2. 　前記第１有機半導体材料または第２有機半導体材料に、Ｐｃが０．４以下の有機半導体を含む、請求項１に記載の光電変換素子。
  3. 　前記光電変換層は、更に第３有機半導体を有する、請求項１に記載の光電変換素子。
  4. 　前記有機半導体は、［化１］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、請求項１に記載の光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （［化１］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。　Ｘは各々独立して、ヘテロ原子である。）
  5. 　前記有機半導体は、［化２］の（１）式で表される化合物である、請求項１に記載の光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     （［化２］の（１）式において、Ｒ１，　Ｒ２は各々独立して水素原子または式（１）’で表される置換基である。Ｒ３は、芳香環基あるいは置換基を有する芳香環基である。）
  6. 　前記有機半導体は、［化３］の式で表される化合物である、請求項１に記載の光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     （［化３］の式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。）
  7. 　前記有機半導体は、［化４］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、請求項１に記載の光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （［化４］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。Ｘはアニオン性基である。Ｍはカチオン性基である。）
  8. 　前記有機半導体は、［化５］の式で表される化合物のいずれか１つ以上である、請求項１に記載の光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     （［化５］の各式において、Ｒは、各々独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換の複素アリール基、チオアルキル基、チオアリール基、アリールスルホニル基、アルキルスルホニル基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアミド基、カルボアルコキシ基、アシル基、スルホニル基、シアノ基およびニトロ基である。隣り合う任意のＲは互いに結合して縮合脂肪族環または縮合芳香環を形成していてもよい。）
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