WO2021221108A1 - 光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物 - Google Patents

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征夫 谷
寛記 杉浦
康智 米久田
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富士フイルム株式会社
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549Organic PV cells

Definitions

  • the present invention relates to a photoelectric conversion element, an image sensor, an optical sensor, and a compound.
  • Patent Document 1 discloses a predetermined molecule as an active material for an organic image sensor.
  • An object of the present invention is to provide a photoelectric conversion element having excellent sensitivity in view of the above circumstances.
  • Another object of the present invention is to provide an image pickup device, an optical sensor, and a compound related to the photoelectric conversion element.
  • D is a group represented by any of the formulas (1-1) to (1-15).
  • A is a group represented by any of the formulas (3-1) to (3-14).
  • * represents a bonding position.
  • X 1 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • n 1 represents an integer of 3 to 5.
  • n 2 represents an integer of 3 to 5.
  • n 3 represents an integer of 0 to 2.
  • the formula (1-4) to (1-7) during the at least one of the n 3 that there are two each represent an integer of 1 or 2.
  • n 4 to n 21 each independently represent an integer of 0 to 2.
  • Ar in the formula (1-1) and the formula (1-2) is a group represented by the formula (2-3).
  • Ar in the formula (1-4) is a group represented by any of the formulas (2-1) to (2-3).
  • Ar in the formulas (1-5) to (1-9) and the formulas (1-11) to (1-15) is any one of the formulas (2-1) to (2-4). It is a group represented by.
  • X 2 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • R 3 represents a halogen atom.
  • * represents a coupling position.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • E represents an aromatic ring which may have a group selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group, an ethyl group and a methoxy group as a substituent. The methyl group, the ethyl group, and the methoxy group may further have a halogen atom as a substituent.
  • R represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • RG represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a cyano group.
  • m1 represents an integer from 1 to 5.
  • m2 represents an integer from 1 to 5.
  • m3 represents an integer of 0 to 3.
  • m4 represents an integer from 0 to 4.
  • m3 + m4 is 1 or more.
  • R 4 represents a halogen atom other than a fluorine atom.
  • X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • R Z represents a hydrogen atom or a halogen atom.
  • J represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • the aryl group represented by J and the heteroaryl group may have one or both of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms having a halogen atom as a substituent as a substituent.
  • ArL is a group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3).
  • * D represents a bond position with respect to a group represented by D
  • * A represents a bond position with respect to a group other than the group represented by D.
  • mx is 1 in the group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3) as ArL in the formula (3-5), and the formula as ArL in the formula (3-9) ( In the group represented by any of Ar1) to the formula (Ar3), the value is the same as m1.
  • X 3 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • R 2 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • R 3 represents a halogen atom.
  • A is a group represented by the formula (3-5)
  • D is a group represented by the formula (1-8)
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2.
  • Ars are groups represented by the formula (2-1)
  • ArL in the formula (3-5) is a group represented by the formula (Ar1) or the formula (Ar3).
  • A is a group represented by the formula (3-8)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7), and n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formula (1-9), and n 8 and n 9, which are integers of the above and Ar is the group represented by the formula (2-3), respectively.
  • Ar is a group represented by the formula (2-3), a group represented by the formula (1-11), and formulas (1-12) to (1-13).
  • A is a group represented by the formula (3-9)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • group n 3 is represented by the formula (1-5) is an integer of 1 or 2
  • a group n 3 is represented by the formula (1-6) is an integer of 1 to 2
  • n 3 is 1 to
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is the group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by, n 12 and n 13 are each independently an integer of 1 to 2, and the groups represented by the formula (1-13), n 14 and n 15 are independently integers of 1 to 2, respectively. It is a group represented by the formula (1-14) or a group represented by the formula (1-15) in which n 16 and n 17 are independently integers of 1 to 2.
  • A is a group represented by the formula (3-10)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • a group n 3 is Ar is an integer of 1 or 2 is represented by the formula (1-5) is a group represented by the formula (2-3), n 3 is an integer of 1 or 2
  • Ar is The group represented by the formula (1-6), which is the group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), and the group represented by the formula (1-7) in which n 3 is an integer of 1 to 2.
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is a group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by the formula (1-11), n 10 and n 11 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the groups represented by the formula (1-12), n 12 and n.
  • n 13 is a group represented by the formula (1-13), which is an integer of 1 to 2 independently, and n 14 and n 15 are represented by a formula (1-14), which is an integer of 1 to 2, respectively.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-8), J and Z 3 in the formula (3-11) are bonded to each other. Does not form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-11) in which both n 8 and n 9 are 0, the group in the formula (3-11).
  • A is a group represented by the formula (3-11)
  • D is a group represented by the formula (1-12)
  • n 10 and n 11 are both 1
  • Ar is both the formula (2).
  • J and Z 3 in the formula (3-11) do not bond with each other to form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-12)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7)
  • n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formulas (1-9) to (1-10), and n 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2.
  • Ar is a group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), or a group represented by the formula (1-11), or formulas (1-12) to (1-15). It is a group represented by.
  • A is a group represented by the formula (3-12) and D is a group represented by the formula (1-12), both n 10 and n 11 are 1 and Ar is both. It is not a group represented by the formula (2-2).
  • A is a group represented by the formula (3-13)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7), and n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • a group represented by the formula (1-8), which is an integer of the above and Ar is a group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), formulas (1-9) to (1-10).
  • N 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is represented by the formula (2-1), the formula (2-3), or the formula (2-4). It is a group represented by the formula (1-11) or a group represented by the formulas (1-12) to (1-15).
  • the above D is represented by any of the above formulas (1-5) to (1-7), the above formula (1-9), and the above formulas (1-12) to the above formulas (1-15).
  • [3] The photoelectric photoelectric according to [1] or [2], wherein D is a group represented by any of the above formulas (1-9) and the above formulas (1-12) to (1-15). Conversion element.
  • the D is a group represented by any of the above formula (1-9), the above formula (1-12), the above formula (1-13), and the above formula (1-15), [1] ] To [3].
  • the photoelectric conversion element according to. [6] The photoelectric conversion element according to any one of [1] to [5], wherein D is a group represented by the above formula (1-12).
  • the A is a group represented by any of the above formulas (3-1) to the above formula (3-3) and the above formula (3-5) to the above formula (3-14) [1].
  • (1A) X A represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • Ar A is an equation (4-1) to an equation (4-8), an equation (5-1) to an equation (5-7), an equation (6-1) to an equation (6-2), an equation (7-). 1) to formula (7-2), formula (8-1) to formula (8-2), formula (9-1) to formula (9-8), formula (10-1) to formula (10-3) ) And the group represented by any of the formula (11-1).
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • the above Ar A is the above formula (4-1) to the above formula (4-8), the above formula (6-1) to the above formula (6-2), and the above formula (9-1) to the above formula ( The photoelectric conversion element according to [15] or [16], which is a group represented by any of 9-8).
  • the photoelectric conversion element according to any one of [1] to [20], wherein the photoelectric conversion film further includes an n-type semiconductor material.
  • the photoelectric conversion element according to [21], wherein the n-type semiconductor material contains fullerenes selected from the group consisting of fullerenes and derivatives thereof.
  • ADA (1) D is a group represented by any of the formulas (1-1) to (1-9) and the formulas (1-11) to (1-15).
  • A is a group represented by any of the formulas (3-1) to (3-14). However, the two A's existing in the formula (1) are the groups having the same structure.
  • * represents a bonding position.
  • X 1 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • n 1 represents an integer of 3 to 5.
  • n 2 represents an integer of 3 to 5.
  • n 3 represents an integer of 0 to 2.
  • the formula (1-4) to (1-7) during the at least one of the n 3 that there are two each represent an integer of 1 or 2.
  • n 4 to n 21 each independently represent an integer of 0 to 2.
  • Ar in the formula (1-1) and the formula (1-2) is a group represented by the formula (2-3).
  • Ar in the formula (1-4) is a group represented by any of the formulas (2-1) to (2-3).
  • Ar in the formulas (1-5) to (1-9) and the formulas (1-11) to (1-15) is any one of the formulas (2-1) to (2-4). It is a group represented by.
  • X 2 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • R 3 represents a halogen atom.
  • * represents a coupling position.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • E represents an aromatic ring which may have a group selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group, an ethyl group and a methoxy group as a substituent. The methyl group, the ethyl group, and the methoxy group may further have a halogen atom as a substituent.
  • R represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • RG represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a cyano group.
  • m1 represents an integer from 1 to 5.
  • m2 represents an integer from 1 to 5.
  • m3 represents an integer of 0 to 3.
  • m4 represents an integer from 0 to 4.
  • m3 + m4 is 1 or more.
  • R 4 represents a halogen atom other than a fluorine atom.
  • X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • R Z represents a hydrogen atom or a halogen atom.
  • J represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • the aryl group represented by J and the heteroaryl group may have one or both of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms having a halogen atom as a substituent as a substituent.
  • ArL is a group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3).
  • * D represents a bond position with respect to a group represented by D
  • * A represents a bond position with respect to a group other than the group represented by D.
  • mx is 1 in the group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3) as ArL in the formula (3-5), and the formula as ArL in the formula (3-9) ( In the group represented by any of Ar1) to the formula (Ar3), the value is the same as m1.
  • X 3 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • R 2 represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • R 3 represents a halogen atom.
  • A is a group represented by the formula (3-5)
  • D is a group represented by the formula (1-8)
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2.
  • Ars are groups represented by the formula (2-1)
  • ArL in the formula (3-5) is a group represented by the formula (Ar1) or the formula (Ar3).
  • A is a group represented by the formula (3-8)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7), and n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formula (1-9), and n 8 and n 9, which are integers of the above and Ar is the group represented by the formula (2-3), respectively.
  • Ar is a group represented by the formula (2-3), a group represented by the formula (1-11), and formulas (1-12) to (1-13).
  • A is a group represented by the formula (3-9)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • group n 3 is represented by the formula (1-5) is an integer of 1 or 2
  • a group n 3 is represented by the formula (1-6) is an integer of 1 to 2
  • n 3 is 1 to
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is the group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by 1-8), n 6 and n 7 are independently integers of 1 to 2, and the groups represented by the formula (1-9), n 8 and n 9 are independently 1 to 2, respectively.
  • the groups represented by the formula (1-11), which are integers of, and the groups n 12 and n 13 represented by the formula (1-12), in which n 10 and n 11 are independently integers of 1 to 2, are A group represented by the formula (1-13), which is an integer of 1 to 2 independently, and a group represented by the formula (1-14), in which n 14 and n 15 are independently integers of 1 to 2, respectively.
  • it is a group represented by the formula (1-15) in which n 16 and n 17 are independently integers of 1 to 2.
  • A is a group represented by the formula (3-10)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • a group n 3 is Ar is an integer of 1 or 2 is represented by the formula (1-5) is a group represented by the formula (2-3), n 3 is an integer of 1 or 2
  • Ar is The group represented by the formula (1-6), which is the group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), and the group represented by the formula (1-7) in which n 3 is an integer of 1 to 2.
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is a group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by the formula (1-11), n 10 and n 11 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the groups represented by the formula (1-12), n 12 and n.
  • n 13 is a group represented by the formula (1-13), which is an integer of 1 to 2 independently, and n 14 and n 15 are represented by a formula (1-14), which is an integer of 1 to 2, respectively.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-8), J and Z 3 in the formula (3-11) are bonded to each other. Does not form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-11) in which both n 8 and n 9 are 0, the group in the formula (3-11).
  • A is a group represented by the formula (3-11)
  • D is a group represented by the formula (1-12)
  • n 10 and n 11 are both 1
  • Ar is both the formula (2).
  • J and Z 3 in the formula (3-11) do not bond with each other to form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-12)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7)
  • n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formula (1-9), n 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2, and Ar is the integer of the formula (2-).
  • n 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is an equation (1), which is a group represented by the equation (2-1), the equation (2-3), or the equation (2-4). It is a group represented by -11) or a group represented by formulas (1-12) to (1-15).
  • the above D is represented by any of the above formulas (1-5) to (1-7), the above formula (1-9), and the above formulas (1-12) to the above formulas (1-15).
  • the compound according to [25] which is the group to be used.
  • the above-mentioned D is the group represented by any of the above-mentioned formula (1-9) and the above-mentioned formula (1-12) to the above-mentioned formula (1-15), according to [25] or [26].
  • the D is a group represented by any of the above formula (1-9), the above formula (1-12), the above formula (1-13), and the above formula (1-15), [25. ] To [27].
  • the compound according to one. [30] The compound according to any one of [25] to [29], wherein D is a group represented by the above formula (1-12).
  • the above-mentioned A is a group represented by any of the above-mentioned formulas (3-1) to (3-3) and the above-mentioned formulas (3-5) to (3-14). ] To [30].
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • the above Ar A is the above formula (4-1) to the above formula (4-8), the above formula (6-1) to the above formula (6-2), the above formula (7-1) to the above formula (7-). 2), the above formula (8-1) to the above formula (8-2), the above formula (9-1) to the above formula (9-8), the above formula (10-1) to the above formula (10-3). , And the compound according to [38], which is a group represented by any of the above formula (11-1).
  • the above Ar A is the above formula (4-1) to the above formula (4-8), the above formula (6-1) to the above formula (6-2), and the above formula (9-1) to the above formula ( The compound according to [38] or [39], which is a group represented by any of 9-8).
  • the compound according to any one of [38] to [40] wherein the compound represented by the above formula (1A) has a molecular weight of 400 to 900.
  • the present invention it is possible to provide a photoelectric conversion element having excellent sensitivity. Further, according to the present invention, it is possible to provide an image pickup device, an optical sensor, and a compound related to the photoelectric conversion element.
  • examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the numerical range represented by using “-” means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
  • the hydrogen atom may be a light hydrogen atom (ordinary hydrogen atom) or a heavy hydrogen atom (double hydrogen atom or the like).
  • the photoelectric conversion element of the present invention is a photoelectric conversion element having a conductive film, a photoelectric conversion film, and a transparent conductive film in this order, and the photoelectric conversion film is a compound represented by the formula (1) (hereinafter referred to as a compound). , Also referred to as "specific compound"), and dyes.
  • a compound represented by the formula (1)
  • specific compound also referred to as "specific compound”
  • dyes dyes.
  • the specific compound is in the form of sandwiching one donor between two identical acceptors.
  • the donor site is unsubstituted or halogen-substituted, hole transport in the photoelectric conversion film becomes smooth, and when the acceptor portion is located at the end of the molecular weight, electron transfer in the photoelectric conversion film becomes smooth. Therefore, it is considered that such characteristics contribute synergistically to improve the sensitivity of the photoelectric conversion element (sensitivity to a wavelength of 450 nm or a wavelength of 480 nm). It is also considered that the fact that the acceptor and the donor are selected from the groups having appropriate electron accepting or electron donating properties, respectively, also contributes to the improvement of the sensitivity (sensitivity to a wavelength of 450 nm or a wavelength of 480 nm). There is.
  • the photoelectric conversion element of the present invention has good responsiveness (responsiveness to a wavelength of 450 nm or a wavelength of 480 nm), suppressability of response variation, and suppression of sensitivity variation.
  • at least one of the sensitivity of the photoelectric conversion element sensitivity to a wavelength of 450 nm or a wavelength of 480 nm
  • the responsiveness the responsiveness to a wavelength of 450 nm or a wavelength of 480 nm
  • the effect of the present invention is superior.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of the photoelectric conversion element of the present invention.
  • the photoelectric conversion element 10a shown in FIG. 1 includes a conductive film (hereinafter, also referred to as a lower electrode) 11 that functions as a lower electrode, an electron blocking film 16A, a photoelectric conversion film 12 containing a specific compound described later, and an upper electrode. It has a structure in which functional transparent conductive films (hereinafter, also referred to as upper electrodes) 15 are laminated in this order.
  • FIG. 2 shows a configuration example of another photoelectric conversion element.
  • FIGS. 1 and 2 has a configuration in which an electron blocking film 16A, a photoelectric conversion film 12, a hole blocking film 16B, and an upper electrode 15 are laminated in this order on a lower electrode 11.
  • the stacking order of the electron blocking film 16A, the photoelectric conversion film 12, and the hole blocking film 16B in FIGS. 1 and 2 may be appropriately changed depending on the application and characteristics.
  • the photoelectric conversion element 10a it is preferable that light is incident on the photoelectric conversion film 12 via the upper electrode 15. Further, when the photoelectric conversion element 10a (or 10b) is used, a voltage can be applied. In this case, it is preferable that the lower electrode 11 and the upper electrode 15 form a pair of electrodes, and a voltage of 1 ⁇ 10-5 to 1 ⁇ 10 7 V / cm is applied between the pair of electrodes. From the viewpoint of performance and power consumption, the applied voltage is more preferably 1 ⁇ 10 -4 to 1 ⁇ 10 7 V / cm, further preferably 1 ⁇ 10 -3 to 5 ⁇ 10 6 V / cm.
  • the voltage application method it is preferable to apply the voltage so that the electron blocking film 16A side serves as a cathode and the photoelectric conversion film 12 side serves as an anode in FIGS. 1 and 2.
  • a voltage can be applied by the same method.
  • the photoelectric conversion element 10a (or 10b) can be suitably applied to an image sensor application.
  • the photoelectric conversion film is a film containing a specific compound.
  • Examples of the specific compound embodiment include a first embodiment described later and a second embodiment described later. Hereinafter, each embodiment of the specific compound will be described in detail.
  • the first embodiment of the specific compound is a compound represented by the following formula (1). ADA (1)
  • D is a group represented by any of formulas (1-1) to (1-15).
  • X 1 is a sulfur atom. Represents an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • a sulfur atom or an oxygen atom is preferable, and a sulfur atom is more preferable.
  • the 5-membered ring containing Y 1 and Y 2 in the formula (1-11) is an aromatic ring.
  • the 5-membered ring including Y 3 and Y 4 in the formula (1-11) is an aromatic ring.
  • the 5-membered ring including Y 5 and Y 6 in the formula (1-12) is an aromatic ring.
  • the 5-membered ring including Y 7 and Y 8 in the formula (1-12) is an aromatic ring.
  • n 1 represents an integer of 3 to 5.
  • n 18 and n 19 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 18 and n 19 have the same value as each other. When both n 18 and n 19 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-1) have the same structure as each other. When both n 18 and n 19 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-1) have the same structure as each other.
  • n 2 represents an integer of 3 to 5.
  • n 20 and n 21 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 20 and n 21 have the same value as each other. When both n 20 and n 21 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-2) have the same structure as each other. When both n 20 and n 21 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-2) have the same structure as each other.
  • n 3 represents an integer of 0 to 2.
  • the formula (1-4) to (1-7) during the at least one of the n 3 that there are two each represent an integer of 1 or 2.
  • both of n 3 present in each of the equations (1-4) to (1-7) represent an integer of 1 or 2.
  • both of n 3 present two respective equations (1-4) to (1-7) in is the same value. If both n 3 present two respective equations (1-4) to (1-7) in is 1, there are two respective equations (1-4) to (1-7) in It is also preferable that the groups represented by "-Ar- *" have the same structure as each other. If both n 3 present two respective equations (1-4) to (1-7) in is 2, there are two respective equations (1-4) to (1-7) in It is also preferable that the groups represented by "-Ar-Ar- *" have the same structure as each other.
  • n 4 and n 5 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 4 and n 5 have the same value as each other. When both n 4 and n 5 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-8) have the same structure as each other. When both n 4 and n 5 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-8) have the same structure as each other.
  • n 6 and n 7 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 6 and n 7 have the same value as each other. When both n 6 and n 7 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-9) have the same structure as each other. When both n 6 and n 7 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-9) have the same structure as each other.
  • n 8 and n 9 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 8 and n 9 have the same value as each other. When both n 8 and n 9 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-11) have the same structure as each other. When both n 8 and n 9 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-11) are groups having the same structure as each other.
  • n 10 and n 11 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 10 and n 11 have the same value as each other. When both n 10 and n 11 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-12) have the same structure as each other. When both n 10 and n 11 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-12) have the same structure as each other.
  • n 12 and n 13 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 12 and n 13 have the same value as each other. When both n 12 and n 13 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-13) have the same structure as each other. When both n 12 and n 13 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-13) have the same structure as each other.
  • n 14 and n 15 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 14 and n 15 have the same value as each other. When both n 14 and n 15 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-14) have the same structure as each other. When both n 14 and n 15 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-14) have the same structure as each other.
  • n 16 and n 17 each independently represent an integer of 0 to 2. It is also preferable that n 16 and n 17 have the same value as each other. When both n 16 and n 17 are 1, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar- *" existing in the formula (1-15) have the same structure as each other. When both n 16 and n 17 are 2, it is also preferable that the two groups represented by "-Ar-Ar- *" existing in the formula (1-15) have the same structure as each other.
  • the aromatic ring specified above refers to all parts in the formulas (1-3) and (1-10).
  • the aromatic rings specified above are the formulas (1-1), formulas (1-2), formulas (1-4) to (1-9), and formulas (1-11) to formulas (1-11) to formulas (1-11).
  • the group represented by the formula (1-1) may be a group represented by the following formula (1-1F), and the group represented by the formula (1-11) may be a group represented by the following formula (1-11). It may be a group represented by -11F).
  • the meanings of the symbols in the following formulas (1-1F) and the following formulas (1-11F) are the same as the corresponding symbols in the formulas (1-1) and (1-11), respectively.
  • Ar in the formula (1-1) and the formula (1-2) is a group represented by the formula (2-3).
  • Ar in the formula (1-4) is a group represented by any of the formulas (2-1) to (2-3).
  • Ar in the formulas (1-5) to (1-9) and the formulas (1-11) to (1-15) is any one of the formulas (2-1) to (2-4). It is a group represented by.
  • Ar on the opposite side of * (Ar that does not directly bond with A in equation (1)) and Ar on the * side (Ar that directly combines with A in equation (1)) are independent and the same. It may be a group represented by the formula of, or it may be a group represented by a different formula.
  • Equation (2-1) to (2-4) * represents a coupling position.
  • X 2 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or a tellurium atom.
  • the mother nucleus in D is an equation (1-1) to an equation (1-2), an equation (1-4) to an equation (1-9), or an equation (1-11) to an equation (1-1). It means a structure other than Ar in 15).
  • Ar examples include thiophene-2,5-diyl group, furan-2,5-diyl group, selenophene-2,5-diyl group, paraphenylene group, thiazole-2,5-diyl group, and 1, Examples include 3,4-thiadiazole-diyl groups.
  • R 3 represents a halogen atom.
  • R 3 is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, more preferably a fluorine atom or a chlorine atom, and even more preferably a fluorine atom.
  • D in the formula (1) is represented by the formulas (1-5) to (1-7), the formula (1-9), and the formula (1) from the viewpoint of more excellent suppression of the variation in the sensitivity of the photoelectric conversion element.
  • a group represented by any of -12) to formula (1-15) is preferable, and it is represented by any of formula (1-9) and formula (1-12) to formula (1-15).
  • the group is more preferable, and the group represented by any one of the formula (1-9), the formula (1-12), the formula (1-13), and the formula (1-15) is more preferable, and the group represented by the formula (1-15) is more preferable.
  • the group represented by any of 12), the formula (1-13), and the formula (1-15) is more preferable, and the group represented by the formula (1-12) is particularly preferable.
  • A is a group represented by any of formulas (3-1) to (3-14).
  • the two A's existing in the formula (1) are the groups having the same structure.
  • the fact that two A's exist are groups having the same structure means that not only the two A's are groups represented by the same formula but also the contents of the groups represented by each symbol in the formula. It means that they are the same.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • the halogen atom that the alkyl group may have as a substituent is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, more preferably a fluorine atom or a chlorine atom, and even more preferably a fluorine atom.
  • E represents an aromatic ring which may have a group selected from the group consisting of a halogen atom, a methyl group, an ethyl group and a methoxy group as a substituent.
  • the aromatic ring may be monocyclic or polycyclic.
  • the number of ring-membered atoms in the aromatic ring is preferably 5 to 15.
  • the aromatic ring may be an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle. Examples of the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a phenanthrene ring.
  • Examples of the aromatic heterocycle include a quinoxaline ring, a pyrazine ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring, an imidazole ring, and an oxazole ring.
  • the number of substituents (groups selected from the group consisting of halogen atoms, methyl groups, ethyl groups, and methoxy groups) contained in the aromatic ring is, for example, 0 to 10.
  • the methyl group, the ethyl group, and the methoxy group, which the aromatic ring can have as a substituent may further have a halogen atom as a substituent.
  • R may have a halogen atom as a substituent and has 1 to 2 carbon atoms.
  • the halogen atom that the alkyl group may have as a substituent is preferably a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom, more preferably a fluorine atom or a chlorine atom, and even more preferably a fluorine atom.
  • the alkyl group preferably has 1 carbon atom.
  • RG represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a cyano group.
  • the group represented by the formula (3-8) may have, for example, a group selected from the group consisting of a halogen atom as a substituent and a cyano group as a substituent, a pyridinyl group, a pyrimidinyl group, a pyridadinyl group.
  • m1 represents an integer of 1-5.
  • m1 represents an integer of 1-5.
  • an integer of 1 to 4 is preferable, an integer of 1 to 3 is more preferable, and an integer of 1 to 2 is further preferable.
  • ArL in the formula (3-9) is a group represented by the formula (Ar2) or the formula (Ar3)
  • m1 represents an integer of 1 to 3, and an integer of 1 to 2 is preferable. The details of the formulas (Ar1) to (Ar3) will be described later.
  • m2 represents an integer of 1-5.
  • an integer of 1 to 4 is preferable, and an integer of 1 to 3 is more preferable.
  • R 4 represents a halogen atom (chlorine atom or the like) other than the fluorine atom.
  • the group represented by the formula (3-10) is a phenyl group having m2 fluorine atoms and halogen atoms other than 0 to (5-m2) fluorine atoms as substituents.
  • X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • R Z represents a hydrogen atom or a halogen atom (fluorine atom, etc.).
  • J represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • the aryl group represented by J and the heteroaryl group may have one or both of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms having a halogen atom as a further substituent as a substituent.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic, and the number of ring-membered atoms is preferably 6 to 12. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
  • the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic, and the number of ring-membered atoms is preferably 5 to 12.
  • the number of heteroatoms contained in the heteroaryl group is preferably 1 to 5.
  • Examples of the hetero atom include a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, and a tellurium atom.
  • J and Z 3 may be bonded to each other to form an aromatic ring which may have a halogen atom as a substituent.
  • the aromatic ring formed by combining J and Z 3 with each other is condensed into a 5-membered monocyclic structure including X 4 , Z 2 , and Z 3 specified in the formula (3-11). It is an aromatic ring that exists.
  • the aromatic ring formed by combining J and Z 3 with each other may be a monocyclic ring or a polycyclic ring.
  • the aromatic ring is a multi-ring, X 4, Z 2 is specified in the formula (3-11) and, single ring structures containing Z 3 are without recorded as the number of rings, the single Apart from the ring structure, it means that J and Z 3 are bonded to each other to form two or more (for example, two to three rings) aromatic rings (naphthalene rings, etc.).
  • the number of ring-membered atoms of the aromatic ring formed by bonding J and Z 3 to each other is preferably 5 to 12.
  • the aromatic ring formed by bonding J and Z 3 to each other may be an aromatic hydrocarbon ring or a complex aromatic ring.
  • the number of heteroatoms is preferably 1 to 5.
  • the hetero atom include a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, and a tellurium atom.
  • the aromatic ring formed by bonding J and Z 3 with each other include a benzene ring.
  • the aromatic ring formed by bonding J and Z 3 to each other may have a halogen atom (fluorine atom or the like) as a substituent.
  • the aromatic ring group has a halogen atom as a substituent, the number thereof is preferably 1 to 4.
  • formula (3-11) as a whole may be a 2-benzothiazolyl group or a benzo [b] thiophen-2-yl group.
  • the benzene ring portion of these groups may have a halogen atom (fluorine atom or the like) as a substituent.
  • the group represented by the formula (3-11) is preferably a group represented by the formula (3-11-1) or a group represented by the formula (3-11-2).
  • J 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an aryl group, a heteroaryl group, or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms which may have a halogen atom as a substituent.
  • a hydrogen atom, a halogen atom, an aryl group, or a heteroaryl group is preferable, a hydrogen atom, an aryl group, or a heteroaryl group is more preferable, and an aryl group or a heteroaryl group is further preferable.
  • the aryl group and heteroaryl group represented by J 1 may have one or both of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms having a halogen atom as a further substituent as a substituent. ..
  • the aryl group and heteroaryl group represented by J 1 are preferably unsubstituted or having a halogen atom as a substituent, and more preferably unsubstituted.
  • J 1 in equation (3-11-1) does not couple with Z 3.
  • J 1 in equation (3-11-1) is similar to J in equation (3-11), except that it does not combine with Z 3.
  • X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • R Z represents a hydrogen atom or a halogen atom (fluorine atom, etc.).
  • Ar is at least one of Z 4 (for example, 1 to 4).
  • Ar exists in D means that the group represented by Ar exists in the group represented by D.
  • D is a group represented by the formula (1-12) and at least one of n10 and n11 is a group representing an integer of 1 to 2, it can be said that "Ar exists in D”.
  • X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • R Z represents a hydrogen atom or a halogen atom (fluorine atom, etc.).
  • one of the four Z 5 in the formula (3-12) is a carbon atom bonded to the D in the formula (1).
  • At least one (for example, 1 to 4) Ar is at least one of Z 4 (for example, 1 to 4).
  • Examples of the group represented by the formula (3-13) include a quinolinyl group (2-quinolinyl group, etc.) which may have a group selected from the group consisting of a halogen atom and a cyano group as a substituent. Be done.
  • m3 represents an integer of 0 to 3.
  • m4 represents an integer from 0 to 4.
  • (m3 + m4) is 1 or more (for example, 1 to 7), preferably 1 to 4, and more preferably 1 to 3.
  • R 4 represents a halogen atom (chlorine atom or the like) other than the fluorine atom.
  • the group represented by the formula (3-14) is a naphthyl group having (m3 + m4) fluorine atoms and halogen atoms other than 0 to (7-m3-m4) fluorine atoms as substituents. be.
  • ArL is a group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3).
  • * D represents a bond position with respect to the group represented by D. * D is the same as the coupling position (*) specified in equations (3-5) and (3-9).
  • * A represents a bond position with respect to a group other than the group represented by D. That is, * A in ArL (a group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3)) in the formula (3-5) is the bonding position with the CN in the formula (3-5). .. Further, * A in ArL (a group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3)) in the formula (3-9) is the bonding position with CF 3 in the formula (3-9). be.
  • mx is 1 in the group represented by any of the formulas (Ar1) to (Ar3) as ArL in the formula (3-5), and the formula (3-5).
  • the value is the same as m1.
  • X 3 represents a sulfur atom, an oxygen atom, a selenium atom, or represents a tellurium atom.
  • the group represented by the formula (3-5) may be a group represented by the following formula (3-5A)
  • the group represented by the formula (3-9) may be a group represented by the following formula (3-9). It may be a group represented by 3-9A).
  • a in the formula (1) is the formula (3-2), the formula (3-3), the formula (3-5), the formula (3-6), and the formula (3-2). It is preferably a group represented by any one of 3-8), and any one of the formula (3-3), the formula (3-5), the formula (3-6), and the formula (3-8). It is more preferable that the group is represented by.
  • A is a group represented by the formula (3-5)
  • D is a group represented by the formula (1-8)
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2 and Ar.
  • ArL in the formula (3-5) is a group represented by the formula (Ar1) or the formula (Ar3).
  • A is a group represented by the formula (3-8)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7), and n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formula (1-9), and n 8 and n 9, which are integers of the above and Ar is the group represented by the formula (2-3), respectively.
  • Ar is a group represented by the formula (2-3), a group represented by the formula (1-11), and formulas (1-12) to (1-13).
  • A is a group represented by the formula (3-9)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • group n 3 is represented by the formula (1-5) is an integer of 1 or 2
  • a group n 3 is represented by the formula (1-6) is an integer of 1 to 2
  • n 3 is 1 to
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is the group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by, n 12 and n 13 are each independently an integer of 1 to 2, and the groups represented by the formula (1-13), n 14 and n 15 are independently integers of 1 to 2, respectively. It is a group represented by the formula (1-14) or a group represented by the formula (1-15) in which n 16 and n 17 are independently integers of 1 to 2.
  • A is a group represented by the formula (3-10)
  • D is a group represented by the formula (1-1) in which n 18 and n 19 are independently integers of 1 to 2, respectively, and formula (1).
  • the group represented by -2), n 3 is an integer of 1 to 2
  • Ar directly bonded to A is the group represented by the formula (2-3).
  • a group n 3 is Ar is an integer of 1 or 2 is represented by the formula (1-5) is a group represented by the formula (2-3), n 3 is an integer of 1 or 2
  • Ar is The group represented by the formula (1-6), which is the group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), and the group represented by the formula (1-7) in which n 3 is an integer of 1 to 2.
  • n 4 and n 5 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is a group represented by the formula (2-3).
  • the groups represented by the formula (1-11), n 10 and n 11 are independently integers of 1 to 2, respectively, and the groups represented by the formula (1-12), n 12 and n.
  • n 13 is a group represented by the formula (1-13), which is an integer of 1 to 2 independently, and n 14 and n 15 are represented by a formula (1-14), which is an integer of 1 to 2, respectively.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-8), J and Z 3 in the formula (3-11) are bonded to each other. Does not form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-11) and D is a group represented by the formula (1-11) in which both n 8 and n 9 are 0, the group in the formula (3-11). J and Z 3 do not combine with each other to form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-11)
  • D is a group represented by the formula (1-12)
  • n 10 and n 11 are both 1
  • Ar is both the formula (2).
  • J and Z 3 in the formula (3-11) do not bond with each other to form an aromatic ring.
  • A is a group represented by the formula (3-12)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7), and n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • the group represented by the formula (1-8), the group represented by the formulas (1-9) to (1-10), and n 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2.
  • Ar is a group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), or a group represented by the formula (1-11), or formulas (1-12) to (1-15). It is a group represented by.
  • A is a group represented by the formula (3-12) and D is a group represented by the formula (1-12), both n 10 and n 11 are 1 and Ar is both. It is not a group represented by the formula (2-2).
  • A is a group represented by the formula (3-13)
  • D is a group represented by the formulas (1-1) to (1-7)
  • n 4 and n 5 are independently 1 to 2, respectively.
  • a group represented by the formula (1-8), which is an integer of the above and Ar is a group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4), formulas (1-9) to (1-10).
  • N 8 and n 9 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is a group represented by the formula (2-3) or the formula (2-4).
  • N 10 and n 11 are independently integers of 1 to 2
  • Ar is represented by the formula (2-1), the formula (2-3), or the formula (2-4). It is a group represented by the formula (1-12), or a group represented by the formulas (1-13) to (1-15).
  • Ar directly bonded to A is a group represented by the formula (2-3)
  • two Ars directly bonded to A out of all Ars are represented by the formula (2-3). It may be a group, and Ar represented by the formula (2-3) may or may not be present.
  • Ar exists that does not directly bond with A all of them may be groups represented by the formula (2-3), and some or all of them may be a group other than the formula (2-3). It may be a group represented.
  • A is a group represented by the formulas (3-1) to (3-4), the formula (3-6), the formula (3-7), and the formula (3-14), D is the formula (1-1).
  • Any of 1) to (1-15) may be used, and there is no particular limitation. The above are the requirements for the combination.
  • a in the formula (1) is represented by the formulas (3-1) to (3-3) and the formulas (3-5) to (3) from the viewpoint of more excellent suppression of variation in the sensitivity of the photoelectric conversion element.
  • the group represented by any one of the formulas (3-5) is preferable, and the group represented by any of the formulas (3-8) to (3-14) is more preferable, and the group represented by the formula (3-8) is more preferable.
  • Groups represented by any of the formulas (3-8) and formulas (3-10) to (3-14) are more preferable, and formulas (3-10) to formulas (3-12) and formulas (3-14) are more preferable.
  • the group represented by any of the formulas (13) and (3-14) is particularly preferable, and the group represented by any of the formulas (3-11) and (3-12) is particularly preferable.
  • the group represented by the formula (3-11) is most preferable.
  • Examples of the combination of D and A in the specific compound include the following examples.
  • D is a group represented by the formula (1-1)
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by, and from the viewpoint that the sensitivity, responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in response of the photoelectric conversion element are more excellent, the equations (3-3), (3-5), and.
  • the group represented by any of the formula (3-6) and the formula (3-8) is preferable.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-5) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A when D is a group represented by the formula (1-3), A has the formulas (3-1) to the formulas (3-8) and the formulas (3-8) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. , It may be a group represented by any of the formulas (3-11) to (3-14).
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-5) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by, and from the viewpoint that the sensitivity, responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in response of the photoelectric conversion element are more excellent, the equations (3-2) and (3-3) , Formula (3-5), formula (3-8), formula (3-9), and a group represented by formula (3-11) are preferable, and formula (3-2), formula (3-2), formula ( The group represented by any of the formulas (3-3) and (3-5) is more preferable, and the group represented by any of the formulas (3-3) and (3-5) is further preferable. preferable.
  • X 2 is oxygen. It is preferably a group represented by the formula (2-1) which is an atom.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-11) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-7) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by, and from the viewpoint that the sensitivity, responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in response of the photoelectric conversion element are more excellent, the equations (3-5), (3-9), and. And, the group represented by any of the formula (3-10) is preferable, and the group represented by the formula (3-5) is more preferable. Further, when D is a group represented by the formula (1-9) and A is a group represented by the formula (3-8), Ar in the formula (1-9) is a group represented by the formula (2-2). ), Or the formula (3-8) is preferably a pyrimidine-5-yl group.
  • A when D is a group represented by the formula (1-10), A has the formulas (3-1) to (3-7) and formulas (3-7) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by any of the formulas (3-9) and (3-11) to (3-14), and the sensitivity, responsiveness, and / or response of the photoelectric conversion element may vary.
  • the group represented by the formula (3-2) is preferable from the viewpoint of being more excellent in the inhibitory property of.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-5) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by, and from the viewpoint that the sensitivity, responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in response of the photoelectric conversion element are more excellent, the equations (3-8), (3-9), and.
  • the group represented by any of the formula (3-10), the formula (3-11), the formula (3-12), and the formula (3-13) is preferable.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-5) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied. It may be a group represented by, and from the viewpoint that the sensitivity, responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in response of the photoelectric conversion element are more excellent, the equations (3-8), (3-9), and. And a group represented by any of the formula (3-10) is preferable.
  • A is any of the formulas (3-1) to (3-14) as long as the above-mentioned combination requirements are satisfied.
  • the group represented by the formula (3-8) is preferable because the sensitivity, the responsiveness, and / or the ability to suppress the variation in the response of the photoelectric conversion element are more excellent.
  • the specific compound is a compound represented by "ADA".
  • the name of the compound is described in the "No.” column
  • the structure of the group represented by D in the above "ADA” is shown in the "D” column
  • the "A” column shows the structure of the group.
  • the structure of the group represented by A in the above "ADA” is shown.
  • the specific structure of the group described in the "D” column is as shown as a specific example of the group represented by D.
  • the specific structure of the group described in the "A” column is as shown as a specific example of the group represented by A.
  • the compound of "p-1-1" has the group of d-1-1 represented by a specific example of the group represented by D as the group represented by D in the formula (1), and has A.
  • the group represented by it has the group of a-1-1 shown in the specific example of the group represented by A.
  • the second embodiment of the specific compound is a compound represented by the following formula (1A).
  • X A represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X A a sulfur atom is preferable.
  • Ar A is an equation (4-1) to an equation (4-8), an equation (5-1) to an equation (5-7), an equation (6-1) to an equation (6-2), an equation (7-). 1) to formula (7-2), formula (8-1) to formula (8-2), formula (9-1) to formula (9-8), formula (10-1) to formula (10-3) ) And the group represented by any of the formula (11-1).
  • Ar A includes equations (4-1) to (4-8), equations (6-1) to (6-2), equations (7-1) to equations (7-2), and equations. (8-1) to formula (8-2), formula (9-1) to formula (9-8), formula (10-1) to formula (10-3), and formula (11-1).
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 to X a3 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 to X a3 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • a sulfur atom is preferable as X a1.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 to X a3 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 to X a3 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 to X a3 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 to X a3 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 and X a2 independently represent a sulfur atom or an oxygen atom, respectively.
  • X a1 and X a2 preferably represent groups having the same structure, and more preferably represent a sulfur atom.
  • X a1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
  • X a1 preferably represents a sulfur atom.
  • Representing a group, the left Ar A and the right Ar A in the formula (1A) mean that they represent a group having the same structure.
  • the compound represented by the formula (1A) is the following compound.
  • Examples of the compound represented by the formula (1A) include compounds corresponding to the compound represented by the formula (1A) among the compounds exemplified in the first embodiment of the above-mentioned specific compound.
  • the molecular weight of the specific compound is not particularly limited, and is preferably 400 to 1200, more preferably 400 to 900. When the molecular weight is 1200 or less, the vapor deposition temperature does not rise and the decomposition of the compound is unlikely to occur. When the molecular weight is 400 or more, the glass transition point of the vapor-deposited film is not lowered, and the heat resistance of the photoelectric conversion element is improved.
  • the specific compound (first embodiment or second embodiment) is particularly useful as a material for a photoelectric conversion film used in an image sensor, an optical sensor, or a photovoltaic cell.
  • the specific compound can also be used as a coloring material, a liquid crystal material, an organic semiconductor material, a charge transport material, a pharmaceutical material, and a fluorescent diagnostic agent material.
  • the specific compound (first embodiment or second embodiment) has an ionization potential of -5.0 to -6.0 eV in a single film in terms of matching the energy level with the n-type semiconductor material described later. It is preferably a compound.
  • the maximum absorption wavelength of the specific compound is not particularly limited, and is preferably in the range of 350 to 550 nm, more preferably in the range of 400 to 550 nm, for example.
  • the maximum absorption wavelength is a value measured in a solution state (solvent: chloroform) by adjusting the absorption spectrum of the specific compound to a concentration such that the absorbance becomes 0.5 to 1.
  • the maximum absorption wavelength of the photoelectric conversion film is not particularly limited, and is preferably in the range of 300 to 700 nm, more preferably in the range of 400 to 700 nm, for example.
  • the content of the specific compound (first embodiment or the second embodiment) in the photoelectric conversion film is preferably 15 to 75% by volume, more preferably 20 to 60% by volume, and even more preferably 25 to 40% by volume.
  • the specific compound (first embodiment or second embodiment) may be used alone or in combination of two or more.
  • the photoelectric conversion film contains a dye as a component other than the above-mentioned specific compound.
  • the dye is preferably an organic dye.
  • the above-mentioned pigments include, for example, cyanine pigments, styryl pigments, hemicyanine pigments, merocyanine pigments (including zero methine merocyanin (simple merocyanin)), rodacyanine pigments, allopolar pigments, oxonor pigments, hemioxonor pigments, squalium pigments, croconium pigments, and azamethines.
  • the content of the dye with respect to the total content of the specific compound and the dye in the photoelectric conversion film (film thickness of the dye in terms of a single layer / (film thickness of a specific compound in terms of a single layer + single dye)
  • the film thickness) ⁇ 100) in terms of layers is preferably 15 to 75% by volume, more preferably 20 to 60% by volume, and even more preferably 25 to 50% by volume.
  • the dye may be used alone or in combination of two or more.
  • the photoelectric conversion film further contains an n-type semiconductor material as a component other than the above-mentioned specific compound and dye.
  • the n-type semiconductor material is an acceptor-type organic semiconductor material (compound), and refers to an organic compound having a property of easily accepting electrons. More specifically, the n-type semiconductor material is preferably an organic compound having a higher electron affinity than the specific compound when used in contact with the above-mentioned specific compound.
  • the n-type semiconductor material is preferably an organic compound having a higher electron affinity than the dye when used in contact with the above-mentioned dye.
  • the electron affinity of the n-type semiconductor material is preferably 3.0 to 5.0 eV.
  • the n-type semiconductor material includes, for example, fullerenes selected from the group consisting of fullerene and derivatives thereof, condensed aromatic carbocyclic compounds (for example, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, and , Fluolanthene derivatives); 5- to 7-membered heterocyclic compounds having at least one nitrogen atom, oxygen atom, and sulfur atom (eg, pyridine, pyrazine, pyrimidine, pyridazine, triazine, quinoline, quinoxalin, quinazoline, phthalazine).
  • condensed aromatic carbocyclic compounds for example, naphthalene derivatives, anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, and , Fluolanthene derivatives
  • the n-type semiconductor material preferably contains fullerenes selected from the group consisting of fullerenes and derivatives thereof.
  • fullerenes include fullerenes C60, fullerenes C70, fullerenes C76, fullerenes C78, fullerenes C80, fullerenes C82, fullerenes C84, fullerenes C90, fullerenes C96, fullerenes C240, fullerenes C540, and mixed fullerenes.
  • the fullerene derivative include compounds in which a substituent is added to the fullerene.
  • the substituent is preferably an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group.
  • the fullerene derivative the compound described in JP-A-2007-123707 is preferable.
  • the photoelectric conversion film contains an n-type semiconductor material
  • the thickness / (thickness of a specific compound in terms of a single layer + film thickness of a dye in terms of a single layer + film thickness of an n-type semiconductor material in terms of a single layer) ⁇ 100) is preferably 15 to 75% by volume, preferably 20. It is more preferably from 60% by volume, still more preferably from 25 to 50% by volume. Further, it is also preferable that the photoelectric conversion film contains each component in the following content.
  • the thickness in terms of a single layer + the thickness of an n-type semiconductor material in terms of a single layer) x 100) is such that the content of the specific compound is 30 to 50% by volume, the content of the dye is 30 to 50% by volume, and
  • the content of the n-type semiconductor material is preferably 10 to 40% by volume, the content of the specific compound is 30 to 40% by volume, the content of the dye is 30 to 40% by volume, and the content of the n-type semiconductor material is 20. More preferably ⁇ 35% by volume.
  • the n-type semiconductor material may be used alone or in combination of two or more.
  • the total thickness of the semiconductor materials) ⁇ 100) is preferably 50 to 100% by volume, more preferably 80 to 100% by volume.
  • the fullerenes may be used alone or in combination of two or more.
  • the molecular weight of the n-type semiconductor material is preferably 200 to 1200, more preferably 200 to 1000.
  • the photoelectric conversion film is substantially composed of only a specific compound, a dye, and an n-type semiconductor material.
  • the fact that the photoelectric conversion film is substantially composed of only the specific compound, the dye, and the n-type semiconductor material means that the total content of the specific compound, the dye, and the n-type semiconductor material is 95 with respect to the total mass of the photoelectric conversion film. It means that it is mass% or more.
  • the photoelectric conversion film is preferably a mixed layer formed in a state where a specific compound and a dye are mixed.
  • the photoelectric conversion film contains an n-type semiconductor material
  • the photoelectric conversion film is preferably a mixed layer formed in a state where a specific compound, a dye, and an n-type semiconductor material are mixed.
  • a mixed layer is a layer in which two or more kinds of materials are mixed in a single layer.
  • the photoelectric conversion film containing a specific compound is a non-luminescent film, and has characteristics different from those of an organic electroluminescent device (OLED: Organic Light Emitting Diode).
  • the non-luminescent film is intended to be a film having an emission quantum efficiency of 1% or less, and the emission quantum efficiency is preferably 0.5% or less, more preferably 0.1% or less.
  • the photoelectric conversion film can be formed mainly by a dry film forming method.
  • the dry film forming method includes, for example, a physical vapor deposition method such as a vapor deposition method (particularly a vacuum vapor deposition method), a sputtering method, an ion plating method, an MBE (Molecular Beam Epitaxy) method, and a CVD method such as plasma polymerization. (Chemical Vapor Deposition) method can be mentioned. Of these, the vacuum vapor deposition method is preferable.
  • the manufacturing conditions such as the degree of vacuum and the vapor deposition temperature can be set according to a conventional method.
  • the thickness of the photoelectric conversion film is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 50 to 800 nm, further preferably 50 to 500 nm, and particularly preferably 50 to 400 nm.
  • the electrodes are made of a conductive material.
  • the conductive material include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof. Since light is incident from the upper electrode 15, it is preferable that the upper electrode 15 is transparent to the light to be detected.
  • the material constituting the upper electrode 15 is, for example, antimony or fluorine-doped tin oxide (ATO: Antimony Tin Oxide, FTO: Fluid topped Tin Oxide), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO:: Conductive metal oxides such as Indium Tin Oxide) and indium zinc oxide (IZO); metal thin films such as gold, silver, chromium, and nickel; these metals and conductive metal oxides Mixtures or laminates; and organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole, and the like. Of these, conductive metal oxides are preferable from the viewpoints of high conductivity and transparency.
  • ATO Antimony Tin Oxide
  • FTO Fluid topped Tin Oxide
  • ITO Conductive metal oxides such as Indium Tin Oxide) and indium zinc oxide (IZO)
  • metal thin films such as gold, silver, chromium, and nickel
  • these metals and conductive metal oxides Mixtures or laminates
  • the sheet resistance may be, for example, 100 to 10000 ⁇ / ⁇ .
  • the degree of freedom in the range of film thickness that can be thinned is large.
  • Increasing the light transmittance is preferable because it increases the light absorption in the photoelectric conversion film and increases the photoelectric conversion ability.
  • the film thickness of the upper electrode 15 is preferably 5 to 100 nm, more preferably 5 to 20 nm.
  • the lower electrode 11 may be transparent or may reflect light without being transparent, depending on the intended use.
  • the materials constituting the lower electrode 11 are, for example, antimony or fluorine-doped tin oxide (ATO, FTO), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO).
  • Conductive metal oxides such as gold, silver, chromium, nickel, titanium, tungsten, and metals such as aluminum, oxides of these metals, or conductive compounds such as nitrides (as an example, titanium nitride (TiN)). ); Mixtures or laminates of these metals and conductive metal oxides; and organic conductive materials such as polyaniline, polythiophene, and polypyrrole.
  • the method for forming the electrode is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the electrode material. Specifically, a wet method such as a printing method and a coating method; a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method; and a chemical method such as CVD and a plasma CVD method. , Etc. can be mentioned.
  • a wet method such as a printing method and a coating method
  • a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, and an ion plating method
  • a chemical method such as CVD and a plasma CVD method.
  • Etc. can be mentioned.
  • the electrode material is ITO
  • methods such as an electron beam method, a sputtering method, a resistance heating vapor deposition method, a chemical reaction method (sol-gel method, etc.), and application of a dispersion of indium tin oxide can be mentioned.
  • the photoelectric conversion element of the present invention has one or more intermediate layers in addition to the photoelectric conversion film between the conductive film and the transparent conductive film.
  • the intermediate layer include a charge blocking film.
  • the charge blocking film include an electron blocking film and a hole blocking film. Each film will be described in detail below.
  • the electron blocking film is a donor organic semiconductor material (compound), and for example, the following p-type organic semiconductors can be used.
  • One type of p-type organic semiconductor may be used alone, or two or more types may be used.
  • the p-type organic semiconductor is, for example, a triarylamine compound (for example, N, N'-bis (3-methylphenyl)-(1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine (TPD), 4,4.
  • TPD triarylamine
  • '-Bis [N- (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl ( ⁇ -NPD) the compound described in paragraphs [0128] to [0148] of JP2011-228614A, JP-A-2011-176259.
  • JP2011-228614A JP-A-2011-176259
  • JP2011-228614A JP-A-2011-176259
  • cyanine compounds for example, Naphthalene derivative, anthracene derivative, phenanthrene derivative, tetracene derivative, pentacene derivative, pyrene derivative, perylene derivative, and fluorantene derivative
  • porphyrin compound for example, Naphthalene derivative, anthracene derivative, phenanthrene derivative, tetracene derivative, pentacene derivative, pyrene derivative, perylene derivative, and fluorantene derivative
  • porphyrin compound for example, Naphthalene derivative, anthracene derivative, phenanthrene derivative, tetracene derivative, pentacene derivative, pyrene derivative, perylene derivative, and fluorantene derivative
  • porphyrin compound for example, Naphthalene derivative, anthracene derivative, phenanthrene derivative, tetracene derivative, pentacene derivative, pyrene derivative, perylene derivative, and fluorantene derivative
  • a polymer material can also be used as the electron blocking film.
  • the polymer material include polymers such as phenylene vinylene, fluorene, carbazole, indole, pyrrole, pyrrole, picolin, thiophene, acetylene, and diacetylene, and derivatives thereof.
  • the electron blocking film may be composed of a plurality of films.
  • the electron blocking film may be made of an inorganic material.
  • Inorganic materials that can be electron blocking films include, for example, calcium oxide, chromium oxide, copper oxide, manganese oxide, cobalt oxide, nickel oxide, copper oxide, gallium copper oxide, strontium oxide copper, niobium oxide, molybdenum oxide, and indium copper oxide. , Indium silver oxide, and iridium oxide.
  • the hole blocking film is an acceptor-type organic semiconductor material (compound), and the above-mentioned n-type semiconductor material or the like can be used.
  • the method for producing the charge blocking film is not particularly limited, and examples thereof include a dry film forming method and a wet film forming method.
  • the dry film forming method include a vapor deposition method and a sputtering method.
  • the vapor deposition method may be any of a physical vapor deposition (PVD) method and a chemical vapor deposition (CVD) method, and a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method is preferable.
  • Examples of the wet film forming method include an inkjet method, a spray method, a nozzle printing method, a spin coating method, a dip coating method, a casting method, a die coating method, a roll coating method, a bar coating method, and a gravure coating method. From the viewpoint of precision patterning, the inkjet method is preferable.
  • the thickness of the charge blocking film is preferably 3 to 200 nm, more preferably 5 to 100 nm, and even more preferably 5 to 30 nm, respectively.
  • the photoelectric conversion element may further have a substrate.
  • the type of substrate used is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor substrate, a glass substrate, and a plastic substrate.
  • the position of the substrate is not particularly limited, and usually, a conductive film, a photoelectric conversion film, and a transparent conductive film are laminated on the substrate in this order.
  • the photoelectric conversion element may further have a sealing layer.
  • the performance of the photoelectric conversion material may be significantly deteriorated due to the presence of deterioration factors such as water molecules. Therefore, the entire photoelectric conversion film is coated with a dense metal oxide, metal nitride, ceramics such as metal nitride, or a sealing layer such as diamond-like carbon (DLC: Diamond-like Carbon) that does not allow water molecules to permeate.
  • DLC Diamond-like Carbon
  • the material of the sealing layer may be selected and manufactured according to the paragraphs [0210] to [0215] of JP2011-082508.
  • An image sensor is an element that converts optical information of an image into an electric signal. Normally, a plurality of photoelectric conversion elements are arranged in a matrix on the same plane, and each photoelectric conversion element (pixel) has an optical signal. Is converted into an electric signal, and the electric signal can be sequentially output to the outside of the image sensor for each pixel. Therefore, each pixel is composed of one or more photoelectric conversion elements and one or more transistors.
  • the image pickup element is mounted on a digital camera, an image pickup element such as a digital video camera, an electronic endoscope, an image pickup module such as a mobile phone, and the like.
  • the photoelectric conversion element of the present invention is also preferably used for an optical sensor having the photoelectric conversion element of the present invention.
  • the optical sensor may be used by the photoelectric conversion element alone, or may be used as a line sensor in which the photoelectric conversion elements are arranged in a straight line, or a two-dimensional sensor in which the photoelectric conversion elements are arranged in a plane.
  • the present invention also relates to compounds.
  • D is the above-mentioned formulas (1-1) to (1-9) and formulas (1-11) to (1-15). It is the same as the above-mentioned specific compound except that it is a group represented by any one, and the same applies to preferable conditions and the like.
  • the compounds (D-1) to (D-156), which are specific compounds, and the compounds (R-1) to (R-47), which are comparative compounds, are shown below.
  • the specific compound and the comparative compound are collectively referred to as an evaluation compound.
  • the evaluation dye compound (B-1) is the same compound as the comparative compound (R-10).
  • N-type semiconductor material Fullerene C60 was used as an n-type semiconductor material used for evaluation in the examples in the production of a photoelectric conversion element described later.
  • the photoelectric conversion element includes a lower electrode 11, an electron blocking film 16A, a photoelectric conversion film 12, a hole blocking film 16B, and an upper electrode 15.
  • an amorphous ITO is formed on a glass substrate by a sputtering method to form a lower electrode 11 (thickness: 30 nm), and the following compound (C-1) is further vacuumed on the lower electrode 11.
  • An electron blocking film 16A was formed by forming a film by a heat vapor deposition method.
  • the evaluation compound one of the above-mentioned evaluation compounds
  • the n-type semiconductor material Fralerene C60
  • the dye the above-mentioned
  • One of the evaluation dyes was set to a vapor deposition rate of 2.0 ⁇ / sec, and each was co-deposited by a vacuum vapor deposition method so as to be 100 nm in terms of single layer, and mixed with a total film thickness of 300 nm.
  • the photoelectric conversion film 12 as a layer was formed (photoelectric conversion film forming step).
  • the following compound (C-2) was formed on the photoelectric conversion film 12 to form a hole blocking film 16B (thickness: 10 nm). Further, an amorphous ITO was formed on the hole blocking film 16B by a sputtering method to form an upper electrode 15 (transparent conductive film) (thickness: 10 nm). After forming a SiO film as a sealing layer on the upper electrode 15 by a vacuum deposition method, an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) layer is formed on the SiO film by an ALCVD (Atomic Layer Chemical Vapor Deposition) method. Alternatively, a photoelectric conversion element (also simply referred to as “element”) of a comparative example was produced. Using the same combination of evaluation compounds and evaluation dyes, 10 devices of the same type prepared in the same procedure were prepared and subjected to the evaluation described later.
  • the external quantum efficiency When the external quantum efficiency is 95% or more, it is “AA”, when it is 92% or more and less than 95%, it is “A”, when it is 90% or more and less than 92%, it is “B”, and when it is 87% or more and less than 90%, it is “A”.
  • the sensitivity was evaluated as “C”, “D” when it was 85% or more and less than 87%, “E” when it was 82% or more and less than 85%, and "F” when it was less than 82%. Practically, it is preferable that the evaluation is “D” or higher.
  • the rise time of each of the 10 elements of the same type was measured, and the average rise time was taken as the rise time of the element of that type.
  • the relative value of the rise time of each element was obtained when the rise time of the element of Comparative Example 1 was 1.
  • the relative value of the rise time is "AA" when it is less than 0.10, "A” when it is 0.10 or more and less than 0.15, and “B” when it is 0.15 or more and less than 0.20.
  • C for 0.20 or more and less than 0.25
  • D for 0.25 or more and less than 0.30
  • E for 0.30 or more and less than 1.00, 1.00 or more.
  • the case was designated as "F” and the responsiveness was evaluated. Practically, it is preferably "D” or more.
  • the standard deviation can be calculated by the following formula. s: standard deviation n: 10 x: 1 x i : Rise time of the i-th element when the average value of the rise time of 10 elements is standardized as 1.
  • ⁇ Evaluation of inhibition of sensitivity variation> The external quantum efficiencies of 10 devices of the same type were measured in the same manner as in the above-mentioned ⁇ Evaluation of photoelectric conversion efficiency (sensitivity)>.
  • the standard deviation for evaluating the suppression of sensitivity variation is defined by setting xi to "the average of the sensitivities of 10 elements" in the calculation formula shown in the evaluation method of ⁇ evaluation of response variation suppression>.
  • the features of the photoelectric conversion element of each Example or Comparative Example and the results of the tests conducted using the photoelectric conversion element of each Example or Comparative Example are shown in Tables 1 to 3 below.
  • the "type” column in the “compound” column indicates the type of compound used as the evaluation compound in the fabrication of the device.
  • the group represented by D in the specific compound is represented by the formulas (1-1) to (1-15). Indicates which of the groups is used.
  • the group represented by D in the specific compound is represented by the formulas (3-1) to (3-14).
  • the "Ar A formula” column in the “Compound” column indicates the formula to which the group represented by Ar A in the specific compound corresponds to when the specific compound represented by the formula (1A) is used as the evaluation compound.
  • the "dye” column and the “n-type semiconductor material” column indicate the type of dye or n-type semiconductor material used in the fabrication of the device, respectively.
  • the "Specific compound: Dye: n-type semiconductor material” column represents the film thickness of the specific compound in terms of single layer: the film thickness of the dye in terms of single layer: the film thickness of the n-type semiconductor material in terms of single layer.

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Abstract

本発明は、感度に優れる光電変換素子、撮像素子、光センサ、及び、化合物を提供する。本発明の光電変換素子は、導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、上記光電変換膜が、式(1)で表される化合物、及び、色素を含む。 A-D-A (1)

Description

光電変換素子、撮像素子、光センサ、化合物
 本発明は、光電変換素子、撮像素子、光センサ、及び、化合物に関する。
 近年、光電変換膜を有する素子(例えば、撮像素子)の開発が進んでいる。
 例えば、特許文献1において、有機イメージセンサの活性材料として、所定の分子が開示されている。
特表2018-510845号公報
 近年、撮像素子及び光センサ等の性能向上の要求に伴い、これらに使用される光電変換素子に求められる諸特性に関してもさらなる向上が求められている。
 例えば、光電変換素子における、感度(光電変換効率)のさらなる向上が求められている。
 本発明者らが、特許文献1に開示されている材料を用いた光電変換素子について検討したところ、このような光電変換素子には感度(例えば、波長450nm又は波長480nmの光のような青色光に対する感度)について改良の余地があることが確認された。
 本発明は、上記実情に鑑みて、感度に優れる光電変換素子を提供することを課題とする。
 また、本発明は、上記光電変換素子に関する、撮像素子、光センサ、及び、化合物を提供することも課題とする。
 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、下記構成により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 〔1〕
 導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
 上記光電変換膜が、式(1)で表される化合物、及び、色素を含む、光電変換素子。
   A-D-A   (1)
 式(1)中、Dは、式(1-1)~式(1-15)のいずれかで表される基である。
 Aは、式(3-1)~式(3-14)のいずれかで表される基である。
 ただし、式(1)中に2つ存在するAは、それぞれ同一構造の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

 式(1-1)~式(1-15)中、*は、結合位置を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 nは、3~5の整数を表す。
 nは、3~5の整数を表す。
 nは、0~2の整数を表す。
 ただし、式(1-4)~式(1-7)中に、それぞれ2つ存在するnのうちの少なくとも一方は、1又は2の整数を表す。
 n~n21は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 式(1-1)及び式(1-2)中のArは、式(2-3)で表される基である。
 式(1-4)中のArは、式(2-1)~式(2-3)のいずれかで表される基である。
 式(1-5)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中のArは、式(2-1)~式(2-4)のいずれかで表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017

 式(2-1)~式(2-4)中、*は、結合位置を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Zは、-CH=又は-N=を表す。ただし、式(2-3)中の2個のZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 Zは、-CH=又は-N=を表す。
 式(1)におけるDで表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、ハロゲン原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

 式(3-1)~式(3-14)中、*は、結合位置を表す。
 B及びBは、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子、=C(CN)、又は、=C(CN)(CO)を表す。Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Eは、置換基としてハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基を有してもよい、芳香環を表す。上記メチル基、上記エチル基、及び、上記メトキシ基は、更に置換基としてハロゲン原子を有してもよい。
 Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。ただし、式(3-8)中の5個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。式(3-13)中の7個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 m1は、1~5の整数を表す。
 m2は、1~5の整数を表す。
 m3は、0~3の整数を表す。
 m4は、0~4の整数を表す。
 ただし、式(3-14)中、m3+m4は、1以上である。
 式(3-10)及び式(3-14)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Z~Zは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは、水素原子又はハロゲン原子を表す。ただし、式(3-11)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。また、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、-C(-*)=である。
 Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。Jで表される上記アリール基及び上記ヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有していてもよい。JとZとは、互いに結合して、置換基としてハロゲン原子を有してもよい芳香環を形成してもよい。JとZとが互いに結合して上記芳香環を形成する場合、Z及びZの両方が-N=以外であってもよい。
 ArLは、式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基である。
 式(Ar1)~式(Ar3)中、*はDで表される基に対する結合位置を表し、*はDで表される基以外に対する結合位置を表す。
 mxは、式(3-5)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においては1であり、式(3-9)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においてはm1と同じ値である。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Yは、-CH=、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、ハロゲン原子、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Y10は、-CH=、又は、-CR=を表す。Rは、ハロゲン原子を表す。
 ただし、Aが式(3-5)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基であってn及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArがいずれも式(2-1)で表される基である場合、式(3-5)中のArLは式(Ar1)又は式(Ar3)で表される基である。
 Aが式(3-8)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、式(1-12)~式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-9)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-10)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dがn及びnがともに0である式(1-11)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基であってn10及びn11がともに1でありArがいずれも式(2-2)で表される基である場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
 Aが式(3-12)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。Aが式(3-12)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基である場合、n10及びn11がともに1で、かつ、Arがいずれも式(2-2)で表される基であることはない。
 Aが式(3-13)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-1)、式(2-3)、若しくは、式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。
 〔2〕
 上記Dが、上記式(1-5)~上記式(1-7)、上記式(1-9)、及び、上記式(1-12)~上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔1〕に記載の光電変換素子。
 〔3〕
 上記Dが、上記式(1-9)及び、上記式(1-12)~上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔1〕又は〔2〕に記載の光電変換素子。
 〔4〕
 上記Dが、上記式(1-9)、上記式(1-12)、上記式(1-13)、及び、上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔5〕
 上記Dが、上記式(1-12)、上記式(1-13)、及び、上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔6〕
 上記Dが、上記式(1-12)で表される基である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔7〕
 上記Aが、上記式(3-1)~上記式(3-3)、及び、上記式(3-5)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔8〕
 上記Aが、上記式(3-5)、及び、上記式(3-8)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔9〕
 上記Aが、上記式(3-8)、及び、上記式(3-10)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔10〕
 上記Aが、上記式(3-10)~上記式(3-12)、及び、上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔11〕
 上記Aが、上記式(3-11)及び、上記式(3-12)のいずれかで表される基である、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔12〕
 上記Aが、上記式(3-11)で表される基である、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔13〕
 上記式(1)で表される化合物の分子量が400~900である、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔14〕
 上記光電変換膜が、上記式(1)で表される化合物と上記色素とが混合された状態で形成される混合層である、〔1〕~〔13〕のいずれかに記載の光電変換素子。
 〔15〕
 導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
 上記光電変換膜が、式(1A)で表される化合物、及び、色素を含む、光電変換素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019

 式(1A)中、Xは、硫黄原子又は酸素原子を表す。Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基を表す。
 ただし、式(1A)中に2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)中、*は、結合位置を表す。Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。Za1~Za13は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。
 ただし、式(4-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-3)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-5)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-6)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-8)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-1)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-2)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-3)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-5)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-4)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-5)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-7)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-8)中、Za1~Za13のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(11-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 〔16〕
 上記Arが、上記式(4-1)~上記式(4-8)、上記式(6-1)~上記式(6-2)、上記式(7-1)~上記式(7-2)、上記式(8-1)~上記式(8-2)、上記式(9-1)~上記式(9-8)、上記式(10-1)~上記式(10-3)、及び、上記式(11-1)のいずれかで表される基である、〔15〕に記載の光電変換素子。
 〔17〕
 上記Arが、上記式(4-1)~上記式(4-8)、上記式(6-1)~上記式(6-2)、及び、上記式(9-1)~上記式(9-8)のいずれかで表される基である、〔15〕又は〔16〕に記載の光電変換素子。
 〔18〕
 上記式(1A)で表される化合物の分子量が、400~900である、〔15〕~〔17〕のいずれか1つに記載の光電変換素子。
 〔19〕
 上記光電変換膜が、上記式(1A)で表される化合物と上記色素とが混合された状態で形成される混合層である、〔15〕~〔18〕のいずれか1つに記載の光電変換素子。
 〔20〕
 上記導電性膜と上記透明導電性膜との間に、上記光電変換膜の他に1種以上の中間層を有する、〔1〕~〔19〕のいずれか1つに記載の光電変換素子。
 〔21〕
 上記光電変換膜が、更に、n型半導体材料を含む、〔1〕~〔20〕のいずれか1つに記載の光電変換素子。
 〔22〕
 上記n型半導体材料が、フラーレン及びその誘導体からなる群から選択されるフラーレン類を含む、〔21〕に記載の光電変換素子。
 〔23〕
 〔1〕~〔22〕のいずれか1つに記載の光電変換素子を有する、撮像素子。
 〔24〕
 〔1〕~〔22〕のいずれか1つに記載の光電変換素子を有する、光センサ。
 〔25〕
 式(1)で表される化合物。
   A-D-A   (1)
 式(1)中、Dは、式(1-1)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)のいずれかで表される基である。
 Aは、式(3-1)~式(3-14)のいずれかで表される基である。
 ただし、式(1)中に2つ存在するAは、それぞれ同一構造の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023

 式(1-1)~式(1-15)中、*は、結合位置を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 nは、3~5の整数を表す。
 nは、3~5の整数を表す。
 nは、0~2の整数を表す。
 ただし、式(1-4)~式(1-7)中に、それぞれ2つ存在するnのうちの少なくとも一方は、1又は2の整数を表す。
 n~n21は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 式(1-1)及び式(1-2)中のArは、式(2-3)で表される基である。
 式(1-4)中のArは、式(2-1)~式(2-3)のいずれかで表される基である。
 式(1-5)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中のArは、式(2-1)~式(2-4)のいずれかで表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024

 式(2-1)~式(2-4)中、*は、結合位置を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Zは、-CH=又は-N=を表す。ただし、式(2-3)中の2個のZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 Zは、-CH=又は-N=を表す。
 式(1)におけるDで表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、ハロゲン原子を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025

 式(3-1)~式(3-14)中、*は、結合位置を表す。
 B及びBは、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子、=C(CN)、又は、=C(CN)(CO)を表す。Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Eは、置換基としてハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基を有してもよい、芳香環を表す。上記メチル基、上記エチル基、及び、上記メトキシ基は、更に置換基としてハロゲン原子を有してもよい。
 Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。ただし、式(3-8)中の5個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。式(3-13)中の7個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 m1は、1~5の整数を表す。
 m2は、1~5の整数を表す。
 m3は、0~3の整数を表す。
 m4は、0~4の整数を表す。
 ただし、式(3-14)中、m3+m4は、1以上である。
 式(3-10)及び式(3-14)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子を表す。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Z~Zは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは、水素原子又はハロゲン原子を表す。ただし、式(3-11)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。また、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、-C(-*)=である。
 Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。Jで表される上記アリール基及び上記ヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有していてもよい。JとZとは、互いに結合して、置換基としてハロゲン原子を有してもよい芳香環を形成してもよい。JとZとが互いに結合して上記芳香環を形成する場合、Z及びZの両方が-N=以外であってもよい。
 ArLは、式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基である。
 式(Ar1)~式(Ar3)中、*はDで表される基に対する結合位置を表し、*はDで表される基以外に対する結合位置を表す。
 mxは、式(3-5)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においては1であり、式(3-9)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においてはm1と同じ値である。
 Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Yは、-CH=、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、ハロゲン原子、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 Y10は、-CH=、又は、-CR=を表す。Rは、ハロゲン原子を表す。
 ただし、Aが式(3-5)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基であってn及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArがいずれも式(2-1)で表される基である場合、式(3-5)中のArLは式(Ar1)又は式(Ar3)で表される基である。
 Aが式(3-8)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、式(1-12)~式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-9)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-10)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dがn及びnがともに0である式(1-11)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基であってn10及びn11がともに1でありArがいずれも式(2-2)で表される基である場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
 Aが式(3-12)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。Aが式(3-12)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基である場合、n10及びn11がともに1で、かつ、Arがいずれも式(2-2)で表される基であることはない。
 Aが式(3-13)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-1)、式(2-3)、若しくは、式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。
 〔26〕
 上記Dが、上記式(1-5)~上記式(1-7)、上記式(1-9)、及び、上記式(1-12)~上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔25〕に記載の化合物。
 〔27〕
 上記Dが、上記式(1-9)、及び、上記式(1-12)~上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔25〕又は〔26〕に記載の化合物。
 〔28〕
 上記Dが、上記式(1-9)、上記式(1-12)、上記式(1-13)、及び、上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔27〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔29〕
 上記Dが、上記式(1-12)、上記式(1-13)、及び、上記式(1-15)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔28〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔30〕
 上記Dが、上記式(1-12)で表される基である、〔25〕~〔29〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔31〕
 上記Aが、上記式(3-1)~上記式(3-3)、及び、上記式(3-5)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔30〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔32〕
 上記Aが、上記式(3-5)、及び、上記式(3-8)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔31〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔33〕
 上記Aが、上記式(3-8)、及び、上記式(3-10)~上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔32〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔34〕
 上記Aが、上記式(3-10)~上記式(3-12)、及び、上記式(3-14)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔33〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔35〕
 上記Aが、上記式(3-11)及び、上記式(3-12)のいずれかで表される基である、〔25〕~〔34〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔36〕
 上記Aが、上記式(3-11)で表される基である、〔25〕~〔35〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔37〕
 上記式(1)で表される化合物の分子量が、400~900である、〔25〕~〔36〕のいずれか1つに記載の化合物。
 〔38〕
 式(1A)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026

 式(1A)中、Xは、硫黄原子又は酸素原子を表す。Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基を表す。
 ただし、式(1A)中に2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028

 式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)中、*は、結合位置を表す。Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。Za1~Za13は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。
 ただし、式(4-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-3)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-5)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-6)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-8)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-1)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-2)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-3)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-5)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-4)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-5)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-7)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-8)中、Za1~Za13のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(11-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 〔39〕
 上記Arが、上記式(4-1)~上記式(4-8)、上記式(6-1)~上記式(6-2)、上記式(7-1)~上記式(7-2)、上記式(8-1)~上記式(8-2)、上記式(9-1)~上記式(9-8)、上記式(10-1)~上記式(10-3)、及び、上記式(11-1)のいずれかで表される基である、〔38〕に記載の化合物。
 〔40〕
 上記Arが、上記式(4-1)~上記式(4-8)、上記式(6-1)~上記式(6-2)、及び、上記式(9-1)~上記式(9-8)のいずれかで表される基である、〔38〕又は〔39〕に記載の化合物。
 〔41〕
 上記式(1A)で表される化合物の分子量が、400~900である、〔38〕~〔40〕のいずれか1つに記載の化合物。
 本発明によれば、感度に優れる光電変換素子を提供できる。
 また、本発明によれば、上記光電変換素子に関する、撮像素子、光センサ、及び、化合物を提供できる。
光電変換素子の一構成例を示す断面模式図である。 光電変換素子の一構成例を示す断面模式図である。
 以下に、本発明の光電変換素子の好適実施形態について説明する。
 本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。
 本明細書において、化学構造を示す一つの式(一般式)中に、基の種類、又は、数を示す同一の記号が複数存在する場合、特段の断りがない限り、それらの複数存在する同一の記号同士の内容はそれぞれ独立であり、同一の記号同士の内容は同一でもよいし異なっていてもよい。
 また、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、水素原子は、軽水素原子(通常の水素原子)であってもよいし、重水素原子(二重水素原子等)であってもよい。
[光電変換素子]
 本発明の光電変換素子は、導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、光電変換膜が、式(1)で表される化合物(以下、「特定化合物」ともいう)、及び、色素を含む。
 本発明の光電変換素子がこのような構成をとることで上記課題を解決できるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
 すなわち、特定化合物は、分子中において、Aで表される基がアクセプターとして作用し、Dで表される基がドナーとして作用する。ここで、特定化合物は、2つの同一のアクセプターによって一つのドナーを挟み込む形態である。そして、ドナー部位が無置換又はハロゲン置換であることで光電変換膜中での正孔輸送が円滑になり、アクセプター部が分子量末端に位置することで光電変換膜中での電子の移送が円滑になり、このような特徴が相乗的に寄与して光電変換素子の感度(波長450nm又は波長480nmに対する感度)が改善したと考えられている。また、アクセプター及びドナーが、それぞれ、適切な電子受容性又は電子供与性を有する基から選択されていることも、感度(波長450nm又は波長480nmに対する感度)の向上に寄与していると考えられている。
 また、本発明の光電変換素子は、応答性(波長450nm又は波長480nmに対する応答性)、応答のばらつきの抑制性、及び、感度のばらつきの抑制性も良好である。
 以下、光電変換素子の感度(波長450nm又は波長480nmに対する感度)、応答性(波長450nm又は波長480nmに対する応答性)、応答のばらつきの抑制性、及び、感度のばらつきの抑制性の少なくとも1つ以上がより優れることを、単に「本発明の効果がより優れる」ともいう。
 図1に、本発明の光電変換素子の一実施形態の断面模式図を示す。
 図1に示す光電変換素子10aは、下部電極として機能する導電性膜(以下、下部電極とも記す)11と、電子ブロッキング膜16Aと、後述する特定化合物を含む光電変換膜12と、上部電極として機能する透明導電性膜(以下、上部電極とも記す)15とがこの順に積層された構成を有する。
 図2に別の光電変換素子の構成例を示す。図2に示す光電変換素子10bは、下部電極11上に、電子ブロッキング膜16Aと、光電変換膜12と、正孔ブロッキング膜16Bと、上部電極15とがこの順に積層された構成を有する。なお、図1及び図2中の電子ブロッキング膜16A、光電変換膜12、及び、正孔ブロッキング膜16Bの積層順は、用途及び特性に応じて、適宜変更してもよい。
 光電変換素子10a(又は10b)では、上部電極15を介して光電変換膜12に光が入射されることが好ましい。
 また、光電変換素子10a(又は10b)を使用する場合には、電圧を印加できる。この場合、下部電極11と上部電極15とが一対の電極をなし、この一対の電極間に、1×10-5~1×10V/cmの電圧を印加することが好ましい。性能及び消費電力の点から、印加される電圧は、1×10-4~1×10V/cmがより好ましく、1×10-3~5×10V/cmが更に好ましい。
 なお、電圧印加方法については、図1及び図2において、電子ブロッキング膜16A側が陰極となり、光電変換膜12側が陽極となるように印加することが好ましい。光電変換素子10a(又は10b)を光センサとして使用した場合、また、撮像素子に組み込んだ場合も、同様の方法により電圧を印加できる。
 後段で、詳述するように、光電変換素子10a(又は10b)は撮像素子用途に好適に適用できる。
 以下に、本発明の光電変換素子を構成する各層の形態について詳述する。
〔光電変換膜〕
 光電変換膜は、特定化合物を含む膜である。
 特定化合物の実施態様としては、後述する第1実施態様、及び、後述する第2実施態様が挙げられる。
 以下、特定化合物の各実施態様について詳述する。
<特定化合物の第1実施態様>
 特定化合物の第1実施態様は、下記式(1)で表される化合物である。
   A-D-A    (1)
 式(1)中、Dは、式(1-1)~式(1-15)のいずれかで表される基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 式(1-1)~式(1-15)中、*は、結合位置を表す。
 式(1-1)、式(1-3)、式(1-10)、式(1-13)、式(1-14)、式(1-15)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。Xは、硫黄原子、又は、酸素原子が好ましく、硫黄原子がより好ましい。
 式(1-11)中、Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYは、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよく、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよい。
 なお、式(1-11)中の、Y及びYを含む5員環は、芳香環である。
 式(1-11)中、Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYは、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよく、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよい。
 なお、式(1-11)中の、Y及びYを含む5員環は、芳香環である。
 式(1-12)中、Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYは、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよく、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよい。
 なお、式(1-12)中の、Y及びYを含む5員環は、芳香環である。
 式(1-12)中、Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
 Y及びYは、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよく、Yが硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、Yが-CH=を表す形態でもよい。
 なお、式(1-12)中の、Y及びYを含む5員環は、芳香環である。
 式(1-1)中、nは、3~5の整数を表す。
 式(1-1)中、n18及びn19は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n18及びn19は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n18及びn19が両方とも1の場合、式(1-1)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n18及びn19が両方とも2の場合、式(1-1)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-2)中、nは、3~5の整数を表す。
 式(1-2)中、n20及びn21は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n20及びn21は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n20及びn21が両方とも1の場合、式(1-2)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n20及びn21が両方とも2の場合、式(1-2)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-4)~式(1-7)中、nは、0~2の整数を表す。
 ただし、式(1-4)~式(1-7)中に、それぞれ2つ存在するnのうちの少なくとも一方は、1又は2の整数を表す。
 式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在するnの両方が、1又は2の整数を表すことも好ましい。
 式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在するnの両方が互いに同一の値であることも好ましい。
 式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在するnの両方が1である場合、式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在するnの両方が2である場合、式(1-4)~式(1-7)中にそれぞれ2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-8)中、n及びnは、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n及びnは、互いに同一の値であることも好ましい。
 n及びnが両方とも1の場合、式(1-8)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n及びnが両方とも2の場合、式(1-8)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-9)中、n及びnは、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n及びnは、互いに同一の値であることも好ましい。
 n及びnが両方とも1の場合、式(1-9)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n及びnが両方とも2の場合、式(1-9)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-11)中、n及びnは、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n及びnは、互いに同一の値であることも好ましい。
 n及びnが両方とも1の場合、式(1-11)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n及びnが両方とも2の場合、式(1-11)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-12)中、n10及びn11は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n10及びn11は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n10及びn11が両方とも1の場合、式(1-12)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n10及びn11が両方とも2の場合、式(1-12)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-13)中、n12及びn13は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n12及びn13は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n12及びn13が両方とも1の場合、式(1-13)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n12及びn13が両方とも2の場合、式(1-13)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-14)中、n14及びn15は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n14及びn15は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n14及びn15が両方とも1の場合、式(1-14)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n14及びn15が両方とも2の場合、式(1-14)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-15)中、n16及びn17は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
 n16及びn17は、互いに同一の値であることも好ましい。
 n16及びn17が両方とも1の場合、式(1-15)中に2つ存在する「-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 n16及びn17が両方とも2の場合、式(1-15)中に2つ存在する「-Ar-Ar-*」で表される基同士が互いに同一構造の基であることも好ましい。
 式(1-1)~式(1-15)中に明示される芳香環の環構造に含まれる-CH=の1個以上(例えば1~12個)は、-CR=(Rは、ハロゲン原子)で置き換わっていてもよい。
 上記明示される芳香環とは、式(1-3)、及び、式(1-10)においては、式中の全て部分を指す。また、上記明示される芳香環とは、式(1-1)、式(1-2)、式(1-4)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)においては、式中のAr以外の全ての部分を指す。
 なお、-CH=である場合におけるY~Yも、上記「明示される芳香環の環構造に含まれる-CH=」に含まれる。
 例えば、式(1-1)で表される基は、下記式(1-1F)で表される基であってもよく、式(1-11)で表される基は、下記式(1-11F)で表される基であってもよい。
 下記式(1-1F)及び下記式(1-11F)中の記号の意味は、それぞれ、式(1-1)及び式(1-11)中の対応する記号と同様の意味である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式(1-1)及び式(1-2)中のArは、式(2-3)で表される基である。
 式(1-4)中のArは、式(2-1)~式(2-3)のいずれかで表される基である。
 式(1-5)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中のArは、式(2-1)~式(2-4)のいずれかで表される基である。
 式(1-4)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中に、「-Ar-Ar-*」で表される基が存在する場合、*とは反対側のAr(式(1)中のAと直接結合はしないAr)と*側のAr(式(1)中のAと直接結合するAr)とは、それぞれ独立であり、同一の式で表される基であってもよく、異なる式で表される基であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(2-1)~式(2-4)中、*は、結合位置を表す。
 式(2-1)及び式(2-3)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 式(2-2)中、Zは、-CH=又は-N=を表す。式(2-2)中の4個のZのうちの0~4個が-N=である。
 式(2-3)中、Zは、-CH=又は-N=を表す。ただし、式(2-3)中の2個のZのうちの少なくとも1個は、-N=である。式(2-3)中の2個のZのうち、Dにおける母核側のZのみが-N=であってもよいし、母核とは反対側のZのみが-N=であってもよいし、両方が-N=であってもよい。2個のZのうち、少なくとも、母核とは反対側のZが-N=であることが好ましい。
 なお、Dにおける母核とは、式(1-1)~式(1-2)、式(1-4)~式(1-9)、又は、式(1-11)~式(1-15)における、Ar以外の構造を意味する。
 式(2-1)で表される基を構成する-CH=の1個以上(例えば1~2個)は、-CR=(Rは、ハロゲン原子)で置き換わっていてもよい。
 式(2-2)で表される基を構成する-CH=の1個以上(例えば1~4個)は、-CR=(Rは、ハロゲン原子)で置き換わっていてもよい。
 式(2-3)で表される基を構成する-CH=の1個は、-CR=(Rは、ハロゲン原子)で置き換わっていてもよい。
 式(2-4)で表される基を構成する-CH=の1個以上(例えば1~2個)は、-CR=(Rは、ハロゲン原子)で置き換わっていてもよい。
 Arとしては、例えば、チオフェン-2,5-ジイル基、フラン-2,5-ジイル基、セレノフェン-2,5-ジイル基、パラフェニレン基、チアゾール-2,5-ジイル基、及び、1,3,4-チアジアゾール-ジイル基が挙げられる。
 式(1)におけるDで表される基(式(1-1)~式(1-15)で表される基)中の環構造に含まれる-CH=の1個以上(例えば1~20個)は、-CR=で置き換わっていてもよい。
 Rは、ハロゲン原子を表す。
 環構造に含まれる-CH=とは、Arで表される基に含まれる-CH=であってもよいし、Y~Yがなり得る-CH=であってもよいし、その他の部分の-CH=であってもよい。
 Rは、フッ素原子、塩素原子、又は、臭素原子が好ましく、フッ素原子又は塩素原子がより好ましく、フッ素原子が更に好ましい。
 光電変換素子の感度のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(1)におけるDは、式(1-5)~式(1-7)、式(1-9)、及び、式(1-12)~式(1-15)のいずれかで表される基が好ましく、式(1-9)、及び、式(1-12)~式(1-15)のいずれかで表される基がより好ましく、式(1-9)、式(1-12)、式(1-13)、及び、式(1-15)のいずれかで表される基が更に好ましく、式(1-12)、式(1-13)、及び、式(1-15)のいずれかで表される基が更に好ましく、式(1-12)で表される基が特に好ましい。
 式(1)中、Aは、式(3-1)~式(3-14)のいずれかで表される基である。
 ただし、式(1)中に2つ存在するAは、それぞれ同一構造の基である。
 2つ存在するAが、それぞれ同一構造の基であるとは、2つ存在するAが同一の式で表される基であるのみでなく、式中の各記号で表される基の内容も同一であることを意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式(3-1)~式(3-14)中、*は、結合位置を表す。
 式(3-1)、式(3-2)、式(3-6)、及び、式(3-7)中のB、並びに、式(3-3)、及び、式(3-4)中のBは、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子、=C(CN)、又は、=C(CN)(CO)を表す。
 Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。上記アルキル基が置換基として有してもよいハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、又は、臭素原子が好ましく、フッ素原子又は塩素原子がより好ましく、フッ素原子が更に好ましい。
 式(3-2)中、Eは、置換基としてハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基を有してもよい、芳香環を表す。
 上記芳香環は、単環でも多環でもよい。
 上記芳香環の環員原子の数は、5~15が好ましい。
 上記芳香環は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環でもよい。
 上記芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、及び、フェナントレン環が挙げられる。上記芳香族複素環としては、例えば、キノキサリン環、ピラジン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、イミダゾール環、及び、オキサゾール環が挙げられる。
 上記芳香環が有する置換基(ハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基)の数は、例えば、0~10である。
 上記芳香環が置換基として有し得る、上記メチル基、上記エチル基、及び、上記メトキシ基は、更に置換基としてハロゲン原子を有してもよい。
 式(3-3)、式(3-4)、式(3-6)、及び、式(3-7)中、Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。上記アルキル基が置換基として有してもよいハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、又は、臭素原子が好ましく、フッ素原子又は塩素原子がより好ましく、フッ素原子が更に好ましい。上記アルキル基の炭素数は1が好ましい。
 式(3-8)中、Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。
 ただし、式(3-8)中の5個のGのうちの少なくとも1個(例えば1~4個)は、-N=である。
 式(3-8)で表される基としては、例えば、置換基としてハロゲン原子及び置換基としてシアノ基からなる群から選択される基を有してもよい、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基(1,2,3-トリアジニル基、1,2,4-トリアジニル基、1,3,5-トリアジニル基等)、及び、テトラジニル基(1,2,4,5-テトラジニル基等)が挙げられ、なかでも、式(3-8)で表される基は、置換基としてハロゲン原子及び置換基としてシアノ基からなる群から選択される基を有してもよいピリミジニル基が好ましい。
 式(3-8)の結合位置とのパラ位における、Gが、Rがハロゲン原子又はシアノ基である-CR=であることも好ましい。
 式(3-9)中、m1は1~5の整数を表す。m1は、1~4の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましく、1~2の整数が更に好ましい。
 ただし、式(3-9)中におけるArLが式(Ar2)又は式(Ar3)で表される基の場合、m1は、1~3の整数を表し、1~2の整数が好ましい。
 式(Ar1)~式(Ar3)の詳細については後述する。
 式(3-10)中、m2は、1~5の整数を表す。m2は、1~4の整数が好ましく、1~3の整数がより好ましい。
 式(3-10)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上(例えば1~(5-m2)個)、好ましくは1~2個)は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子(塩素原子等)を表す。
 言い換えると、式(3-10)で表される基は、m2個のフッ素原子と0~(5-m2)個のフッ素原子以外のハロゲン原子とを置換基として有するフェニル基である。
 式(3-11)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Z及びZは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは水素原子又はハロゲン原子(フッ素原子等)を表す。ただし、式(3-11)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 式(3-11)中のZ及びZのうち、Zのみが-N=であってもよいし、Zのみが-N=であってもよいし、Z及びZの両方が-N=であってもよい。少なくとも、Zが-N=であることが好ましい。
 Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。Jで表されるアリール基及びヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有していてもよい。
 上記アリール基は、単環でも多環でもよく、環員原子数は6~12が好ましい。上記アリール基としては、例えば、フェニル基及びナフチル基が挙げられる。
 上記ヘテロアリール基は、単環でも多環でもよく、環員原子数は5~12が好ましい。上記ヘテロアリール基が有するヘテロ原子の数は1~5個が好ましい。上記ヘテロ原子は、例えば、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、及び、テルル原子が挙げられる。
 式(3-11)中、JとZとは、互いに結合して、置換基としてハロゲン原子を有してもよい芳香環を形成してもよい。
 JとZとが互いに結合して形成される芳香環は、式(3-11)に明示されるX、Z、及び、Zを含む5員環の単環構造に縮環して存在する芳香環である。
 JとZとが互いに結合して形成する芳香環は、単環でも多環でもよい。なお、上記芳香環が多環であるとは、式(3-11)に明示されるX、Z、及び、Zを含む単環構造は環の数として計上せずに、上記単環構造とは別に、JとZとが互いに結合して2環以上(例えば2~3環)の芳香環(ナフタレン環等)を形成していることを意味する。
 JとZとが互いに結合して形成する芳香環の環員原子数は5~12が好ましい。
 JとZとが互いに結合して形成する芳香環は、芳香族炭化水素環でも複素芳香族環でもよい。上記芳香環が複素芳香族環である場合、ヘテロ原子の数は1~5個が好ましい。上記ヘテロ原子は、例えば、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、及び、テルル原子が挙げられる。
 JとZとが互いに結合して形成する芳香環は、例えばベンゼン環が挙げられる。
 JとZとが互いに結合して形成する芳香環は、置換基としてハロゲン原子(フッ素原子等)を有していてもよい。上記芳香環基が置換基としてハロゲン原子を有する場合、その数は1~4が好ましい。
 JとZとが互いに結合して芳香環を形成する場合、Z及びZの両方が-N=以外であってもよい。
 例えば、式(3-11)は全体として、2-ベンゾチアゾリル基又はベンゾ[b]チオフェン-2-イル基であってもよい。これらの基のベンゼン環部分が置換基としてハロゲン原子(フッ素原子等)を有していてもよい。
 式(3-11)で表される基は、式(3-11-1)で表される基、又は、式(3-11-2)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 式(3-11-1)及び式(3-11-2)中、*は結合位置を表す。
 式(3-11-1)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 式(3-11-1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは水素原子又はハロゲン原子(フッ素原子等)を表す。ただし、式(3-11-1)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
 式(3-11-1)中、Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表し、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、又は、ヘテロアリール基が好ましく、水素原子、アリール基、又は、ヘテロアリール基がより好ましく、アリール基又はヘテロアリール基が更に好ましい。
 Jで表されるアリール基及びヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有していてもよい。Jで表されるアリール基及びヘテロアリール基は、無置換であること、又は、ハロゲン原子を置換基と有していることが好ましく、無置換であることがより好ましい。
 式(3-11-1)中のJは、Zと互いに結合することはない。
 Zと互いに結合しないこと以外は、式(3-11-1)中のJは、式(3-11)中のJと同様である。
 式(3-11-2)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 式(3-11-2)中、Z及びZは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは水素原子又はハロゲン原子(フッ素原子等)を表す。
 Z及びZの合計5個の基のうちの0~5個が-N=である。Z及びZがいずれも-N=でない場合であって、かつ、DにArが存在する場合、少なくとも1個(例えば1~4個)のArは、Zのうち少なくとも1個(例えば1~4個)が-N=である式(2-2)で表される基、又は、式(2-3)で表される基であることが好ましく、式(2-3)で表される基であることがより好ましい。
 なお、「DにArが存在する」とは、Dで表される基中に、Arで表される基が存在することを意味する。例えば、Dが式(1-12)で表される基であって、n10及びn11の少なくとも一方が1~2の整数を表す基である場合に、「DにArが存在する」といえる。
 式(3-12)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 Z及びZは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは水素原子又はハロゲン原子(フッ素原子等)を表す。ただし、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、-C(-*)=である。つまり、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、式(1)におけるDと結合する炭素原子である。
 また、Z及びZの合計5個の基のうちの0~4個が-N=である。Z及びZがいずれも-N=でない場合であって、かつ、DにArが存在する場合、少なくとも1個(例えば1~4個)のArは、Zのうち少なくとも1個(例えば1~4個)が-N=である式(2-2)で表される基、又は、式(2-3)で表される基であることが好ましく、式(2-3)で表される基であることがより好ましい。
 式(3-13)中、Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。
 式(3-13)中の7個のGのうちの少なくとも1個(例えば1~7個)が-N=である。
 式(3-13)で表される基としては、例えば、置換基としてハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選択される基を有してもよい、キノリニル基(2-キノリニル基等)が挙げられる。
 式(3-14)中、m3は、0~3の整数を表す。
 m4は、0~4の整数を表す。
 ただし、式(3-14)中、(m3+m4)は、1以上(例えば1~7)であり、1~4が好ましく、1~3がより好ましい。
 式(3-14)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上(例えば1~(7-m3-m4)個)、好ましくは1~2個)は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子(塩素原子等)を表す。
 言い換えると、式(3-14)で表される基は、(m3+m4)個のフッ素原子と0~(7-m3-m4)個のフッ素原子以外のハロゲン原子とを置換基として有するナフチル基である。
 式(3-5)及び式(3-9)中、ArLは、式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基である。
 式(Ar1)~式(Ar3)中、*は、Dで表される基に対する結合位置を表す。*は、式(3-5)及び式(3-9)において明示される結合位置(*)と同一である。
 式(Ar1)~式(Ar3)中、*は、Dで表される基以外に対する結合位置を表す。
 つまり、式(3-5)中のArL(式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基)における*は、式(3-5)中のCNとの結合位置である。
 また、式(3-9)中のArL(式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基)における*は、式(3-9)中のCFとの結合位置である。
 式(Ar1)~式(Ar3)中、mxは、式(3-5)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においては1であり、式(3-9)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においてはm1と同じ値である。
 式(Ar1)中、Y10は、-CH=、又は、-CR=を表す。Rは、ハロゲン原子(好ましくはフッ素原子)を表す。
 なお、Y10が-CH=である場合、上記-CH=であるY10における水素原子が置換されて結合位置(*及び/又は*)になっていてもよい。
 言い換えると、Y10は、-CR=、-C(*)=、-C(*)=、又は、無置換の-CH=である。
 そして、式(Ar1)における6個のY10は、1個が-C(*)=であり、mx個が-C(*)=であり、残り((5-mx)個)が-CR=及び無置換の-CH=からなる群から選択される基である。
 式(3-5)で表される基においてArLが式(Ar1)で表される基の場合、式(Ar1)における2個の結合位置(*と*)は、互いにパラ位に存在することも好ましい。
 式(Ar2)及び式(Ar3)中、Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
 式(Ar2)及び式(Ar3)中、Yは、-CH=、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、ハロゲン原子、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
 なお、Yが-CH=である場合、上記-CH=であるYにおける水素原子が置換されて結合位置(*及び/又は*)になっていてもよい。
 言い換えると、Yは、-CR=、-C(*)=、-C(*)=、又は、無置換の-CH=である。
 つまり、式(Ar2)中の2個の-CH=と2個のYとの合計4個のうち、1個が-C(*)=であり、mx個が-C(*)=である。
 同様に、式(Ar3)中の2個の-CH=と2個のYとの合計4個のうち、1個が-C(*)=であり、mx個が-C(*)=である。
 例えば、式(3-5)で表される基は、下記式(3-5A)で表される基であってもよいし、式(3-9)で表される基は、下記式(3-9A)で表される基であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 本発明の効果がより優れる点から、式(1)におけるAは、式(3-2)、式(3-3)、式(3-5)、式(3-6)、及び、式(3-8)のいずれかで表される基であることが好ましく、式(3-3)、式(3-5)、式(3-6)、及び、式(3-8)のいずれかで表される基であることがより好ましい。
 ただし、特定化合物において、Dで表される基とAで表される基との組み合わせには一定の条件(以下、単に「組み合わせの要件」ともいう)がある。
 組み合わせの要件を以下で説明する。
 Aが式(3-5)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基であってn及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArがいずれも式(2-1)で表される基である場合、式(3-5)中のArLは式(Ar1)又は式(Ar3)で表される基である。
 Aが式(3-8)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、式(1-12)~式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-9)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-10)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
 Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dがn及びnがともに0である式(1-11)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
 Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基であってn10及びn11がともに1でありArがいずれも式(2-2)で表される基である場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
 Aが式(3-12)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。
 Aが式(3-12)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基である場合、n10及びn11がともに1で、かつ、Arがいずれも式(2-2)で表される基であることはない。
 Aが式(3-13)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-1)、式(2-3)、若しくは、式(2-4)で表される基である式(1-12)で表される基、又は、式(1-13)~式(1-15)で表される基である。
 上述した「Aと直接結合するArが式(2-3)で表される基」である場合、全ArのうちAと直接結合する2個のArが式(2-3)で表される基であればよく、そのほかに式(2-3)で表されるArが存在していてもよく、存在していなくてもよい。Aと直接結合しないArが存在する場合、それらのうち、全部が式(2-3)で表される基であってもよいし、一部又は全部が式(2-3)以外の式で表される基であってもよい。
 Aが式(3-1)~式(3-4)、式(3-6)、式(3-7)、式(3-14)で表される基の場合、Dは式(1-1)~式(1-15)のいずれでもよく、特に制限はない。
 以上が組み合わせの要件である。
 特定化合物中に、式(3-8)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-8)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-9)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-9)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-10)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-10)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-12)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-12)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-13)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-13)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-14)で表される基、及び、式(3-11)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-14)で表される基を有しているものとして解釈する。
 特定化合物中に、式(3-13)で表される基、及び、式(3-14)で表される基のいずれにも該当し得る部分構造が存在する場合、そのような特定化合物は、上述の組み合わせの要件に反さない限り、Aで表される基として式(3-14)で表される基を有しているものとして解釈する。
 光電変換素子の感度のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(1)におけるAは、式(3-1)~式(3-3)、及び、式(3-5)~式(3-14)のいずれかで表される基が好ましく、式(3-5)、及び、式(3-8)~式(3-14)のいずれかで表される基がより好ましく、式(3-8)、及び、式(3-10)~式(3-14)のいずれかで表される基が更に好ましく、式(3-10)~式(3-12)、式(3-13)、及び、式(3-14)のいずれかで表される基が特に好ましく、式(3-11)及び、式(3-12)のいずれかで表される基が特により好ましく、式(3-11)で表される基が最も好ましい。
 特定化合物におけるDとAとの組み合わせとしては、例えば以下の例が挙げられる。
 式(1)中、Dが式(1-1)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-3)、式(3-5)、式(3-6)、及び、式(3-8)のいずれかで表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-2)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-5)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-3)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-8)、及び、式(3-11)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよい。
 式(1)中、Dが式(1-4)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-5)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-5)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、、式(3-2)、式(3-3)、式(3-5)、式(3-8)、式(3-9)、及び、式(3-11)のいずれかで表される基が好ましく、式(3-2)、式(3-3)、及び、式(3-5)のいずれかで表される基がより好ましく、式(3-3)、及び、式(3-5)のいずれかで表される基が更に好ましい。
 ただし、Dが式(1-5)で表される基であって、Aが式(3-2)で表される基の場合、式(1-5)中のArは、Xが酸素原子である式(2-1)で表される基であることが好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-6)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-11)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-7)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-7)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-8)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよい。
 式(1)中、Dが式(1-9)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-5)、式(3-9)、及び、式(3-10)のいずれかで表される基が好ましく、式(3-5)で表される基がより好ましい。
 また、Dが式(1-9)で表される基であって、Aが式(3-8)で表される基の場合、式(1-9)中のArが式(2-2)で表される基であること、又は、式(3-8)がピリミジン-5-イル基であることが好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-10)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-7)、式(3-9)、及び、式(3-11)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-2)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-11)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-5)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-12)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-8)、式(3-9)、式(3-10)、式(3-11)、式(3-12)、及び、式(3-13)のいずれかで表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-13)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-5)で表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-14)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-8)、式(3-9)、及び、式(3-10)のいずれかで表される基が好ましい。
 式(1)中、Dが式(1-15)で表される基の場合、Aは、上述の組み合わせの要件を充足する限り、式(3-1)~式(3-14)のいずれで表される基であってもよく、光電変換素子の感度、応答性、及び/又は、応答のばらつきの抑制性がより優れる点から、式(3-8)で表される基が好ましい。
 以下に、式(1)におけるDで表される基の具体例を示す。下記において「*」及び「・」は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 以下に、式(1)におけるAで表される基の具体例を示す。下記において「*」及び「・」は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 以下に、特定化合物(式(1)で表される化合物)の具体例を示す。
 特定化合物は「A-D-A」で表される化合物である。
 下記表中、「No.」欄には化合物の名称を記載し、「D」欄には上記「A-D-A」におけるDで表される基の構造を示し、「A」欄には上記「A-D-A」におけるAで表される基の構造を示す。
 「D」欄に記載した基の具体的な構造は、Dで表される基の具体例として示した通りである。
 「A」欄に記載した基の具体的な構造は、Aで表される基の具体例として示した通りである。
 例えば、「p-1-1」の化合物は、式(1)におけるDで表される基として、Dで表される基の具体例で示したd-1-1の基を有し、Aで表される基として、Aで表される基の具体例で示したa-1-1の基を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000067
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Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000072
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000073
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000074
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000077
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000078
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000079
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000080
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000082
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000084
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000085
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000086
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000087
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000088
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000089
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000090
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000091
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000092
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
<特定化合物の第2実施態様>
 特定化合物の第2実施態様は、下記式(1A)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
 式(1A)中、Xは、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xとしては、硫黄原子が好ましい。
 Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基を表す。
 なかでも、Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基であることが好ましく、式(4-1)~式(4-8)、式(6-1)~式(6-2)、及び、式(9-1)~式(9-8)のいずれかで表される基であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000096
 式(4-1)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-2)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-3)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za8は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za8のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za8のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-4)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-5)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za5は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za5のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za5のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-6)中、Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1~Xa3は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za5は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za5のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za5のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-7)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(4-8)中、Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1~Xa3は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-1)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-2)中、Za1~Za11は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za11のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za11のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-3)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za10は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za10のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za10のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-4)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1としては、硫黄原子が好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-5)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-6)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za11は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za11のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za11のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(5-7)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(6-1)中、Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1~Xa3は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za5は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za5のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za5のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(6-2)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(7-1)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za8は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za8のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za8のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(7-2)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za10は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za10のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za10のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(8-1)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za8は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za8のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za8のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(8-2)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za10は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za10のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za10のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-1)中、Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1~Xa3は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-2)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-3)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-4)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za11は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za11のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za11のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-5)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-6)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za11は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za11のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za11のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-7)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za11は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za11のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za11のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(9-8)中、Za1~Za13は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za13のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za13のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za13のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(10-1)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za5は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za5のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za5のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(10-2)中、Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1~Xa3は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(10-3)中、Xa1及びXa2は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1及びXa2は、同一構造の基を表すことが好ましく、硫黄原子を表すことがより好ましい。
 Za1~Za9は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za9のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za9のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 式(11-1)中、Xa1は、硫黄原子又は酸素原子を表す。
 Xa1は、硫黄原子を表すことが好ましい。
 Za1~Za7は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。ただし、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
 なかでも、Za1~Za7のうち1~3個が、-CF=又は-N=であることが好ましく、Za1~Za7のうち1~2個が、-CF=又は-N=であることがより好ましい。
 ただし、式(1A)中に2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である。
 「2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である」とは、式(1A)中の左側Xと右側Xとは、同一構造の基を表し、式(1A)中の左側Arと右側Arとは、同一構造の基を表すことを意味する。例えば、Xが硫黄原子を表し、Arが後述する式(4-1)を表す場合、式(1A)で表される化合物は、以下の化合物となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
 式(1A)で表される化合物としては、上述した特定化合物の第1実施態様で例示した化合物のうち、式(1A)で表される化合物に該当する化合物が挙げられる。
 特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)の分子量は特に制限されず、400~1200が好ましく、400~900がより好ましい。分子量が1200以下であれば、蒸着温度が高くならず、化合物の分解が起こりにくい。分子量が400以上であれば、蒸着膜のガラス転移点が低くならず、光電変換素子の耐熱性が向上する。
 特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)は、撮像素子、光センサ、又は、光電池に用いる光電変換膜の材料として特に有用である。また、特定化合物は、着色材料、液晶材料、有機半導体材料、電荷輸送材料、医薬材料、及び、蛍光診断薬材料としても使用できる。
 特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)は、後述のn型半導体材料とのエネルギー準位のマッチングの点で、単独膜でのイオン化ポテンシャルが-5.0~-6.0eVである化合物であることが好ましい。
 特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)の極大吸収波長は特に制限されず、例えば、350~550nmの範囲にあることが好ましく、400~550nmの範囲にあることがより好ましい。
 なお、上記極大吸収波長は、特定化合物の吸収スペクトルを吸光度が0.5~1になる程度の濃度に調整して溶液状態(溶剤:クロロホルム)で測定した値である。
 光電変換膜の極大吸収波長は特に制限されず、例えば、300~700nmの範囲にあることが好ましく、400~700nmの範囲にあることがより好ましい。
 光電変換素子の応答性の点から、光電変換膜中の特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)の含有量(=特定化合物の単層換算での膜厚/光電変換膜の膜厚×100)は、15~75体積%が好ましく、20~60体積%がより好ましく、25~40体積%が更に好ましい。
 特定化合物(第1実施態様又は第2実施態様)は1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
<色素>
 光電変換膜は、上述した特定化合物以外の他の成分として、色素を含む。
 上記色素は、有機色素が好ましい。
 上記色素は、例えば、シアニン色素、スチリル色素、ヘミシアニン色素、メロシアニン色素(ゼロメチンメロシアニン(シンプルメロシアニン)を含む)、ロダシアニン色素、アロポーラー色素、オキソノール色素、ヘミオキソノール色素、スクアリウム色素、クロコニウム色素、アザメチン色素、クマリン色素、アリーリデン色素、アントラキノン色素、トリフェニルメタン色素、アゾ色素、アゾメチン色素、メタロセン色素、フルオレノン色素、フルギド色素、ペリレン色素、フェナジン色素、フェノチアジン色素、キノン色素、ジフェニルメタン色素、ポリエン色素、アクリジン色素、アクリジノン色素、キノキサリン色素、ジフェニルアミン色素、キノフタロン色素、フェノキサジン色素、フタロペリレン色素、ジオキサン色素、ポルフィリン色素、クロロフィル色素、フタロシアニン色素、サブフタロシアニン色素、金属錯体色素、特開2014-82483号公報の段落[0083]~[0089]に記載の化合物、特開2009-167348号公報の段落[0029]~[0033]に記載の化合物、特開2012-77064号公報の段落[0197]~[0227]に記載の化合物、WO2018-105269号公報の段落[0035]~[0038]に記載の化合物、WO2018-186389号公報の段落[0041]~[0043]に記載の化合物、WO2018-186397号公報の段落[0059]~[0062]に記載の化合物、WO2019-009249号公報の段落[0078]~[0083]に記載の化合物、WO2019-049946号公報の段落[0054]~[0056]に記載の化合物、WO2019-054327号公報の段落[0059]~[0063]に記載の化合物、WO2019-098161号公報の段落[0086]~[0087]に記載の化合物、及び、WO2020-013246号公報の段落[0085]~[0114]に記載の化合物が挙げられる。
 光電変換膜中における、特定化合物と色素との合計の含有量に対する、色素の含有量(=(色素の単層換算での膜厚/(特定化合物の単層換算での膜厚+色素の単層換算での膜厚)×100)は、15~75体積%が好ましく、20~60体積%がより好ましく、25~50体積%が更に好ましい。
 なお、色素は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
<n型半導体材料>
 光電変換膜は、上述した特定化合物及び色素以外の他の成分として、更に、n型半導体材料を含むことも好ましい。
 n型半導体材料は、アクセプター性有機半導体材料(化合物)であり、電子を受容しやすい性質がある有機化合物をいう。
 更に詳しくは、n型半導体材料は、上述の特定化合物と接触させて用いた場合に、特定化合物よりも電子親和力の大きい有機化合物が好ましい。
 本明細書において、電子親和力の値としてGaussian‘09(Gaussian社製ソフトウェア)を用いてB3LYP/6-31G(d)の計算により求められるLUMOの値の反数の値(マイナス1を掛けた値)を用いる。
 また、n型半導体材料は、上述の色素と接触させて用いた場合に、色素よりも電子親和力の大きい有機化合物であることが好ましい。
 n型半導体材料の電子親和力は、3.0~5.0eVが好ましい。
 n型半導体材料は、例えば、フラーレン及びその誘導体からなる群から選択されるフラーレン類、縮合芳香族炭素環化合物(例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、及び、フルオランテン誘導体);窒素原子、酸素原子、及び、硫黄原子の少なくとも1つを有する5~7員環のヘテロ環化合物(例えば、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、キノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、イソキノリン、プテリジン、アクリジン、フェナジン、フェナントロリン、テトラゾール、ピラゾール、イミダゾール、及び、チアゾール等);ポリアリーレン化合物;フルオレン化合物;シクロペンタジエン化合物;シリル化合物;1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸無水物;1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸無水物イミド誘導体、オキサジアゾール誘導体;アントラキノジメタン誘導体;ジフェニルキノン誘導体;バソクプロイン、バソフェナントロリン、及びこれらの誘導体;トリアゾール化合物;ジスチリルアリーレン誘導体;含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体;シロール化合物;、並びに、特開2006-100767号公報の段落[0056]~[0057]に記載の化合物が挙げられる。
 なかでも、n型半導体材料は、フラーレン及びその誘導体からなる群から選択されるフラーレン類を含むことが好ましい。
 フラーレンは、例えば、フラーレンC60、フラーレンC70、フラーレンC76、フラーレンC78、フラーレンC80、フラーレンC82、フラーレンC84、フラーレンC90、フラーレンC96、フラーレンC240、フラーレンC540、及び、ミックスドフラーレンが挙げられる。
 フラーレン誘導体は、例えば、上記フラーレンに置換基が付加した化合物が挙げられる。置換基は、アルキル基、アリール基、又は、複素環基が好ましい。フラーレン誘導体は、特開2007-123707号公報に記載の化合物が好ましい。
 光電変換膜がn型半導体材料を含む場合、特定化合物と色素とn型半導体材料との合計の含有量に対する、n型半導体材料の含有量(=(n型半導体材料の単層換算での膜厚/(特定化合物の単層換算での膜厚+色素の単層換算での膜厚+n型半導体材料の単層換算での膜厚)×100)は、15~75体積%が好ましく、20~60体積%がより好ましく、25~50体積%が更に好ましい。
 また、光電変換膜は、各成分を下記の含有量で含むことも好ましい。
 特定化合物と色素とn型半導体材料との合計の含有量に対する、各成分の含有量(=(各成分の単層換算での膜厚/(特定化合物の単層換算での膜厚+色素の単層換算での膜厚+n型半導体材料の単層換算での膜厚)×100)は、特定化合物の含有量が30~50体積%、色素の含有量が30~50体積%、及び、n型半導体材料の含有量が10~40体積%が好ましく、特定化合物の含有量が30~40体積%、色素の含有量が30~40体積%、及び、n型半導体材料の含有量が20~35体積%がより好ましい。
 なお、n型半導体材料は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
 また、n型半導体材料がフラーレン類を含む場合、n型半導体材料の合計の含有量に対する、フラーレン類の含有量(=(フラーレン類の単層換算での膜厚/単層換算した各n型半導体材料の膜厚の合計)×100)は、50~100体積%が好ましく、80~100体積%がより好ましい。
 なお、フラーレン類は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
 n型半導体材料の分子量は、200~1200が好ましく、200~1000がより好ましい。
 光電変換膜は、実質的に、特定化合物と色素とn型半導体材料とのみから構成されることが好ましい。光電変換膜が実質的に、特定化合物と色素とn型半導体材料とのみから構成されるとは、光電変換膜全質量に対して、特定化合物と色素とn型半導体材料の合計含有量が95質量%以上であることを意味する。
 光電変換膜は、特定化合物と色素とが混合された状態で形成される混合層であることが好ましい。
 また、光電変換膜がn型半導体材料を含む場合、光電変換膜は、特定化合物と色素とn型半導体材料とが混合された状態で形成される混合層であることが好ましい。
 混合層は、単一の層の中において、2種以上の材料が混合されている層である。
 特定化合物を含む光電変換膜は非発光性膜であり、有機電界発光素子(OLED:Organic Light Emitting Diode)とは異なる特徴を有する。非発光性膜とは発光量子効率が1%以下の膜を意図し、発光量子効率は0.5%以下が好ましく、0.1%以下がより好ましい。
<成膜方法>
 光電変換膜は、主に、乾式成膜法により成膜できる。乾式成膜法は、例えば、蒸着法(特に、真空蒸着法)、スパッタ法、イオンプレーティング法、及び、MBE(Molecular Beam Epitaxy)法等の物理気相成長法、並びに、プラズマ重合等のCVD(Chemical Vapor Deposition)法が挙げられる。なかでも、真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法により光電変換膜を成膜する場合、真空度及び蒸着温度等の製造条件は常法に従って設定できる。
 光電変換膜の厚みは、10~1000nmが好ましく、50~800nmがより好ましく、50~500nmが更に好ましく、50~400nmが特に好ましい。
<電極>
 電極(上部電極(透明導電性膜)15と下部電極(導電性膜)11)は、導電性材料から構成される。導電性材料は、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等が挙げられる。
 上部電極15から光が入射されるため、上部電極15は検知したい光に対し透明であることが好ましい。上部電極15を構成する材料は、例えば、アンチモン又はフッ素等をドープした酸化錫(ATO:Antimony Tin Oxide、FTO:Fluorine doped Tin Oxide)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO:Indium Tin Oxide)、及び、酸化亜鉛インジウム(IZO:Indium zinc oxide)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム、及び、ニッケル等の金属薄膜;これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物;ならびに、ポリアニリン、ポリチオフェン、及び、ポリピロール等の有機導電性材料、等が挙げられる。なかでも、高導電性及び透明性等の点から、導電性金属酸化物が好ましい。
 通常、導電性膜をある範囲より薄くすると、急激な抵抗値の増加をもたらすが、本実施形態にかかる光電変換素子を組み込んだ固体撮像素子では、シート抵抗は、例えば100~10000Ω/□でよく、薄膜化できる膜厚の範囲の自由度は大きい。また、上部電極(透明導電性膜)15は厚みが薄いほど吸収する光の量は少なくなり、一般に光透過率が増す。光透過率の増加は、光電変換膜での光吸収を増大させ、光電変換能を増大させるため、好ましい。薄膜化に伴う、リーク電流の抑制、薄膜の抵抗値の増大、及び、透過率の増加を考慮すると、上部電極15の膜厚は、5~100nmが好ましく、5~20nmがより好ましい。
 下部電極11は、用途に応じて、透明性を持たせる場合と、逆に透明性を持たせず光を反射させる場合とがある。下部電極11を構成する材料は、例えば、アンチモン又はフッ素等をドープした酸化錫(ATO、FTO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、及び、酸化亜鉛インジウム(IZO)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム、ニッケル、チタン、タングステン、及び、アルミ等の金属、これらの金属の酸化物又は窒化物等の導電性化合物(一例として窒化チタン(TiN)を挙げる);これらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物;並びに、ポリアニリン、ポリチオフェン、及び、ポリピロール、等の有機導電性材料等が挙げられる。
 電極を形成する方法は特に制限されず、電極材料に応じて適宜選択できる。具体的には、印刷方式、及び、コーティング方式等の湿式方式;真空蒸着法、スパッタ法、及び、イオンプレーティング法等の物理的方式;並びに、CVD、及び、プラズマCVD法等の化学的方式、等が挙げられる。
 電極の材料がITOの場合、電子ビーム法、スパッタ法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法(ゾル-ゲル法等)、及び、酸化インジウムスズの分散物の塗布等の方法が挙げられる。
<電荷ブロッキング膜:電子ブロッキング膜、正孔ブロッキング膜>
 本発明の光電変換素子は、導電性膜と透明導電性膜との間に、光電変換膜の他に1種以上の中間層を有していることも好ましい。上記中間層は、電荷ブロッキング膜が挙げられる。光電変換素子がこの膜を有することにより、得られる光電変換素子の特性(光電変換効率及び応答性等)がより優れる。電荷ブロッキング膜は、電子ブロッキング膜と正孔ブロッキング膜とが挙げられる。以下に、それぞれの膜について詳述する。
(電子ブロッキング膜)
 電子ブロッキング膜は、ドナー性有機半導体材料(化合物)であり、例えば、下記のp型有機半導体を使用できる。p型有機半導体は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
 p型有機半導体は、例えば、トリアリールアミン化合物(例えば、N,N‘-ビス(3-メチルフェニル)-(1,1‘-ビフェニル)-4,4‘-ジアミン(TPD)、4,4‘-ビス[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル(α-NPD)、特開2011-228614号公報の段落[0128]~[0148]に記載の化合物、特開2011-176259号公報の段落[0052]~[0063]に記載の化合物、特開2011-225544号公報の段落[0119]~[0158]に記載の化合物、特開2015-153910号公報の[0044]~[0051]に記載の化合物、及び、特開2012-94660号公報の段落[0086]~[0090]に記載の化合物等)、ピラゾリン化合物、スチリルアミン化合物、ヒドラゾン化合物、ポリシラン化合物、チオフェン化合物(例えば、チエノチオフェン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ベンゾジチオフェン誘導体、ジチエノチオフェン誘導体、[1]ベンゾチエノ[3,2-b]チオフェン(BTBT)誘導体、チエノ[3,2-f:4,5-f´]ビス[1]ベンゾチオフェン(TBBT)誘導体、特開2018-14474号の段落[0031]~[0036]に記載の化合物、WO2016-194630号の段落[0043]~[0045]に記載の化合物、WO2017-159684号の段落[0025]~[0037]、[0099]~[0109]に記載の化合物、特開2017-076766号公報の段落[0029]~[0034]に記載の化合物、WO2018-207722の段落[0015]~[0025]に記載の化合物、特開2019-54228の段落[0045]~[0053]に記載の化合物、WO2019-058995の段落[0045]~[0055]に記載の化合物、WO2019-081416の段落[0063]~[0089]に記載の化合物、特開2019-80052の段落[0033]~[0036]に記載の化合物、WO2019-054125の段落[0044]~[0054]に記載の化合物、WO2019-093188の段落[0041]~[0046]に記載の化合物、等)、シアニン化合物、オキソノール化合物、ポリアミン化合物、インドール化合物、ピロール化合物、ピラゾール化合物、ポリアリーレン化合物、縮合芳香族炭素環化合物(例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、フェナントレン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、及び、フルオランテン誘導体)、ポルフィリン化合物、フタロシアニン化合物、トリアゾール化合物、オキサジアゾール化合物、イミダゾール化合物、ポリアリールアルカン化合物、ピラゾロン化合物、アミノ置換カルコン化合物、オキサゾール化合物、フルオレノン化合物、シラザン化合物、並びに、含窒素ヘテロ環化合物を配位子として有する金属錯体が挙げられる。
 p型有機半導体は、n型半導体材料よりもイオン化ポテンシャルが小さい化合物が挙げられ、この条件を満たせば、上述したような色素も使用し得る。
 また、電子ブロッキング膜として、高分子材料も使用できる。
 高分子材料は、例えば、フェニレンビニレン、フルオレン、カルバゾール、インドール、ピレン、ピロール、ピコリン、チオフェン、アセチレン、及び、ジアセチレン等の重合体、並びに、その誘導体が挙げられる。
 なお、電子ブロッキング膜は、複数膜で構成してもよい。
 電子ブロッキング膜は、無機材料で構成されていてもよい。一般的に、無機材料は有機材料よりも誘電率が大きいため、無機材料を電子ブロッキング膜に用いた場合に、光電変換膜に電圧が多くかかるようになり、光電変換効率が高くなる。電子ブロッキング膜となりうる無機材料は、例えば、酸化カルシウム、酸化クロム、酸化クロム銅、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、酸化銅、酸化ガリウム銅、酸化ストロンチウム銅、酸化ニオブ、酸化モリブデン、酸化インジウム銅、酸化インジウム銀、及び、酸化イリジウムが挙げられる。
(正孔ブロッキング膜)
 正孔ブロッキング膜は、アクセプター性有機半導体材料(化合物)であり、上述のn型半導体材料等を利用できる。
 電荷ブロッキング膜の製造方法は特に制限されず、例えば、乾式成膜法及び湿式成膜法が挙げられる。乾式成膜法は、例えば、蒸着法及びスパッタ法が挙げられる。蒸着法は、物理蒸着(PVD:Physical Vapor Deposition)法及び化学蒸着(CVD)法のいずれでもよく、真空蒸着法等の物理蒸着法が好ましい。湿式成膜法は、例えば、インクジェット法、スプレー法、ノズルプリント法、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、及び、グラビアコート法が挙げられ、高精度パターニングの点からは、インクジェット法が好ましい。
 電荷ブロッキング膜(電子ブロッキング膜及び正孔ブロッキング膜)の厚みは、それぞれ、3~200nmが好ましく、5~100nmがより好ましく、5~30nmが更に好ましい。
<基板>
 光電変換素子は、更に基板を有してもよい。使用される基板の種類は特に制限されず、例えば、半導体基板、ガラス基板、及び、プラスチック基板が挙げられる。
 なお、基板の位置は特に制限されず、通常、基板上に導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で積層する。
<封止層>
 光電変換素子は、更に封止層を有してもよい。光電変換材料は水分子等の劣化因子の存在で顕著にその性能が劣化してしまうことがある。そこで、水分子を浸透させない緻密な金属酸化物、金属窒化物、もしくは、金属窒化酸化物等のセラミクス、又は、ダイヤモンド状炭素(DLC:Diamond-like Carbon)等の封止層で光電変換膜全体を被覆して封止することで、上記劣化を防止できる。
 なお、封止層は、特開2011-082508号公報の段落[0210]~[0215]に記載に従って、材料の選択及び製造を行ってもよい。
[撮像素子、光センサ]
 光電変換素子の用途として、例えば、撮像素子が挙げられる。撮像素子とは、画像の光情報を電気信号に変換する素子であり、通常、複数の光電変換素子が同一平面上でマトリクス状に配置されており、各々の光電変換素子(画素)において光信号を電気信号に変換し、その電気信号を画素ごとに逐次撮像素子外に出力できるものをいう。そのために、画素ひとつあたり、一つ以上の光電変換素子、一つ以上のトランジスタから構成される。
 撮像素子は、デジタルカメラ、及び、デジタルビデオカメラ等の撮像素子、電子内視鏡、並びに、携帯電話機等の撮像モジュール等に搭載される。
 本発明の光電変換素子は、本発明の光電変換素子を有する光センサに用いることも好ましい。光センサは、上記光電変換素子単独で用いてもよいし、上記光電変換素子を直線状に配したラインセンサ、又は、平面状に配した2次元センサとして用いてもよい。
[化合物]
 本発明は、化合物にも関する。
 本発明の化合物は、上述の一般式(1)において、Dが、上述の式(1-1)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)のいずれかで表される基であること以外は、上述の特定化合物と同じであり、好ましい条件等についても同様である。
 以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
[化合物(評価化合物)]
<化合物(D-1)の合成>
 化合物(D-1)を下記スキームに従って合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 化合物e-1(5g、16.42mmol)を3つ口フラスコに入れた。上記フラスコに、窒素雰囲気下にてテトラヒドロフラン150mlを加え攪拌し、-40℃に冷却した。上記フラスコに、リチウムジイソプロピルアミドのテトラヒドロフラン溶液を化合物e-1に対して2.1当量加え30分攪拌した後、ジメチルホルムアミドを1.05当量滴下し、30分攪拌した後、室温で1時間攪拌した。
 飽和塩化アンモニウム水溶液とクロロホルムを加え分液抽出し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥してからろ過した。ろ過後、ろ液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー精製し、化合物e-2(4.44g)を得た。
 化合物e-2(4g)を3つ口フラスコに入れた。上記フラスコに、窒素雰囲気下にてトルエン120mlを加え攪拌し、更に、化合物e-3を2.1当量、ピペリジンを1.05当量加えた後、100℃で8時間加熱攪拌した。その後、60℃まで降温後、ろ過した。得られた残渣をクロロホルムにて懸濁洗浄し、ろ過した。得られた残渣を減圧乾燥し、昇華精製することで化合物(D-1)(3.21g)を得た。
<化合物(D-2)の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
 化合物e-4(5g、26.99mmol)を3つ口フラスコに入れた。上記フラスコに、窒素雰囲気下にてクロロホルム100mlを加え攪拌後、氷冷下にて臭素を1.1当量滴下した。上記フラスコの内容物を、室温にて1時間攪拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液とクロロホルムを加え分液抽出し、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過後、ろ液を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー精製し、化合物e-5(6.31g)を得た。
 化合物e-5(6g)を3つ口フラスコに入れ、上記フラスコに、化合物e-6を0.5当量、炭酸カリウムを3当量、ジメチルホルムアミド90mlと水9mlを加え、攪拌後、減圧脱気をして窒素置換した。その後、上記フラスコにテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)を0.05当量加え、130℃で8時間加熱攪拌した。その後、室温まで降温し、ろ過した。得られた残渣をクロロホルムにて懸濁洗浄し、ろ過した。得られた残渣を減圧乾燥し、昇華精製することで化合物(D-2)(3.82g)を得た。
 上述の化合物D-1及び化合物D-2は特定化合物に該当する。
 上述の合成方法を参照にその他の特定化合物も合成した。
 合成した各特定化合物の、LDI-MS(レーザー脱離イオン化質量分析)による測定結果は次の通りであった。
==========================
化合物    LDI-MS測定結果(m/z (M
--------------------------
D-1    615.99
D-2    532.02
D-3    671.93
D-4    566.04
D-5    630.10
D-6    450.03
D-7    560.02
D-8    671.97
D-9    642.01
D-10   506.00
D-11   617.95
D-12   701.89
D-13   640.01
D-14   574.08
D-15   682.08
D-16   515.97
D-17   667.96
D-18   572.00
D-19   572.00
D-20   530.06
D-21   486.01
D-22   520.11
D-23   606.04
D-24   565.92
D-25   630.05
D-26   641.97
D-27   604.09
D-28   561.98
D-29   847.86
D-30   747.86
D-31   783.94
D-32   791.88
D-33   642.00
D-34   777.98
D-35   985.93
D-36   753.95
D-37   797.88
D-38   725.92
D-39   606.09
D-40   728.00
D-41   728.00
D-42   835.94
D-43   735.95
D-44   835.94
D-45   735.95
D-46   772.06
D-47   704.01
D-48   783.97
D-49   719.96
D-50   872.05
D-51   744.03
D-52   621.95
D-53   560.03
D-54   571.94
D-55   616.00
D-56   619.96
D-57   655.94
D-58   633.87
D-59   619.96
D-60   558.04
D-61   665.98
D-62   562.02
D-63   571.94
D-64   669.98
D-65   527.88
D-66   682.00
D-67   558.04
D-68   597.98
D-69   605.93
D-70   599.97
D-71   621.95
D-72   619.96
D-73   619.96
D-74   655.94
D-75   619.96
D-76   633.87
D-77   633.87
D-78   669.85
D-79   633.87
D-80   667.86
D-81   705.96
D-82   707.95
D-83   703.97
D-84   705.96
D-85   672.02
D-86   674.01
D-87   638.03
D-88   674.01
D-89   674.01
D-90   703.97
D-91   739.95
D-92   703.97
D-93   775.93
D-94   705.96
D-95   672.02
D-96   708.00
D-97   708.00
D-98   672.02
D-99   674.01
D-100  705.96
D-101  739.95
D-102  658.07
D-103  658.07
D-104  671.97
D-105  692.06
D-106  703.97
D-107  705.96
D-108  592.03
D-109  603.94
D-110  605.93
D-111  569.95
D-112  751.86
D-113  715.88
D-114  717.87
D-115  681.89
D-116  692.06
D-117  680.14
D-118  692.06
D-119  592.03
D-120  703.97
D-121  669.98
D-122  715.88
D-123  703.97
D-124  703.97
D-125  669.98
D-126  692.06
D-127  669.98
D-128  692.06
D-129  803.90
D-130  769.90
D-131  756.00
D-132  756.00
D-133  744.09
D-134  756.00
D-135  744.09
D-136  744.09
D-137  768.16
D-138  651.94
D-139  640.03
D-140  526.08
D-141  796.12
D-142  764.16
D-143  728.18
D-144  760.13
D-145  762.12
D-146  796.12
D-147  804.00
D-148  772.05
D-149  740.09
D-150  708.14
D-151  770.01
D-152  808.03
D-153  817.90
D-154  839.98
D-155  815.91
D-156  791.98
==========================
 以下に、特定化合物である化合物(D-1)~(D-156)と、比較用化合物である化合物(R-1)~(R-47)を示す。
 以下、特定化合物と比較用化合物とを総称して、評価化合物ともいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000110
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
[色素(評価色素)]
 下記に示す色素を、実施例における評価に用いる評価色素として、後述する光電変換素子の作製に用いた。
 なお、評価色素である化合物(B-1)は、比較用化合物である(R-10)と同じ化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000127
[n型半導体材料]
 フラーレンC60を、実施例における評価に用いるn型半導体材料として、後述する光電変換素子の作製に用いた。
[試験]
<実施例及び比較例:光電変換素子の作製>
 得られた化合物を用いて図2の形態の光電変換素子を作製した。ここで、光電変換素子は、下部電極11、電子ブロッキング膜16A、光電変換膜12、正孔ブロッキング膜16B、及び、上部電極15からなる。
 具体的には、ガラス基板上に、アモルファス性ITOをスパッタ法により成膜して、下部電極11(厚み:30nm)を形成し、更に下部電極11上に下記の化合物(C-1)を真空加熱蒸着法により成膜して、電子ブロッキング膜16A(厚み:10nm)を形成した。
 更に、基板の温度を25℃に制御した状態で、電子ブロッキング膜16A上に、評価化合物(上述の評価化合物のうちのいずれか)、n型半導体材料(フラーレンC60)、及び、色素(上述の評価色素のうちのいずれか)を2.0Å/秒の蒸着レートに設定し、それぞれ単層換算で100nmとなるように真空蒸着法により共蒸着して成膜し、合計膜厚が300nmの混合層である光電変換膜12を形成した(光電変換膜形成工程)。
 更に光電変換膜12上に下記の化合物(C-2)を成膜して正孔ブロッキング膜16B(厚み:10nm)を形成した。
 更に、正孔ブロッキング膜16B上に、アモルファス性ITOをスパッタ法により成膜して、上部電極15(透明導電性膜)(厚み:10nm)を形成した。上部電極15上に、真空蒸着法により封止層としてSiO膜を形成した後、その上にALCVD(Atomic Layer Chemical Vapor Deposition)法により酸化アルミニウム(Al)層を形成し、各実施例又は比較例の光電変換素子(単に「素子」ともいう)を作製した。
 同じ組み合わせの評価化合物及び評価色素を使用して、同様の手順で作成した同種の素子を、それぞれ10個ずつ作製して、後述の評価に供した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
<光電変換効率(感度)の評価>
 得られた各素子の駆動を確認した。各素子に2.0×10V/cmの電界強度となるように電圧を印加した。その後、上部電極(透明導電性膜)側から光を照射して450nmでの光電変換効率(外部量子効率)を評価した。外部量子効率は、オプテル製定エネルギー量子効率測定装置を用いて測定した。照射した光量は50μW/cmであった。
 なお、10個作製した同種の素子についてそれぞれの外部量子効率を測定し、その平均の外部量子効率を、その種類の素子の外部量子効率とした。
 外部量子効率が、95%以上の場合は「AA」、92%以上95%未満の場合は「A」、90%以上92%未満の場合は「B」、87%以上90%未満の場合は「C」、85%以上87%未満の場合は「D」、82%以上85%未満の場合は「E」、82%未満の場合は「F」、として感度を評価した。
 実用上、「D」以上の評価であることが好ましい。
<応答性の測定>
 得られた各素子を用いて、以下の応答性の評価を実施した。
 具体的には、素子に2.0×10V/cmの強度となるように電圧を印加した。その後、LED(light emitting diode)を瞬間的に点灯させて上部電極(透明導電性膜)側から光を照射し、そのときの光電流をオシロスコープで測定した。この際、光の照射前の電流の強度(信号強度)を0%、光が照射されることで測定される最大の信号強度を100%として、光照射をしてから信号強度が0%から97%になるまでの時間(立ち上がり時間)を、各素子について求めた。
 なお、10個作製した同種の素子についてそれぞれの立ち上がり時間を測定し、その平均の立ち上がり時間を、その種類の素子の立ち上がり時間とした。
 比較例1の素子の立ち上がり時間を1としたときの、各素子の立ち上がり時間の相対値を求めた。
 なお、立ち上がり時間の上記相対値、0.10未満の場合を「AA」、0.10以上0.15未満の場合を「A」、0.15以上0.20未満の場合を「B」、0.20以上0.25未満の場合を「C」、0.25以上0,30未満の場合を「D」、0.30以上1.00未満の場合を「E」、1.00以上の場合を「F」、として応答性を評価した。
 実用上、「D」以上であることが好ましい。
<応答のばらつきの抑制性の評価>
 10個作製した同種の素子について、上述の<応答性の測定>と同様の方法で、立ち上がり時間をそれぞれ測定した。10個の素子の立ち上がり時間の平均値を1と規格化し、10個の素子の立ち上がり時間の標準偏差を求めて、応答のばらつきの抑制性を評価した。
 標準偏差の値が、0.01未満の場合は「AA」、0.01以上0.02未満の場合は「A」、0.02以上0.03未満の場合は「B」、0.03以上0.04未満の場合は「C」、0.04以上0.05未満の場合は「D」、0.05以上0.10未満の場合は「E」、0.10以上の場合は「F」、として応答のばらつきの抑制性を評価した。
 なお、標準偏差は以下の計算式で計算できる。
 s:標準偏差
 n:10
 x:1
 x:10個の素子の立ち上がり時間の平均値を1と規格化した場合における、i個目の素子の立ち上がり時間
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000129
<感度のばらつきの抑制性の評価>
 10個作製した同種の素子について、上述の<光電変換効率(感度)の評価>と同様の方法で外部量子効率それぞれ測定した。10個の素子の450nmでの感度(外部量子効率)の平均値を1と規格化し、10個の素子の感度の標準偏差を求めて、感度のばらつきの抑制性を評価した。
 なお、感度のばらつきの抑制性を評価するための標準偏差は、<応答のばらつきの抑制性の評価>の評価方法において示した計算式において、xを、「10個の素子の感度の平均値を1と規格化した場合における、i個目の素子の感度」に置き換えた計算式で計算できる。
 標準偏差の値が、0.0100未満の場合は「A」、0.0100以上0.0125未満の場合は「B」、0.0125以上0.0150未満の場合は「C」、0.0150以上0.0175未満の場合は「D」、0.0175以上0.0200未満の場合は「E」、0.0200以上0.0225未満の場合は「F」、0.0225以上0.0250未満の場合は「G」、0.0250以上0.0275未満の場合は「H」、0.0275以上0.0300未満の場合は「I」、0.0300以上0.0350未満の場合は「J」、0.0350以上0.0400未満の場合を「K」、0.0400以上0.0500未満の場合は「L」、0.0500以上の場合は「M」、として感度のばらつきの抑制性を評価した。
<波長480nmに対する光電変換効率(感度)の評価>
 上記波長450nmを用いた<光電変換効率(感度)の評価>において、上部電極(透明導電性膜)側から光を照射して480nmでの光電変換効率(外部量子効率)を評価した以外は、同様の手順で波長480nmに対する感度を評価した。
<波長480nmの応答性の測定>
 上記<波長480nmに対する光電変換効率(感度)の評価>で得られた各素子を用いた以外は、上記波長450nmを用いた<応答性の測定>と同様の手順で、応答性を評価した。
<各成分の比率>
 上記<実施例及び比較例:光電変換素子の作製>において、以下の手順以外は、同様の手順で素子を作製した。
 電子ブロッキング膜16A上に、評価化合物(上述の評価化合物のうちのいずれか)、n型半導体材料(フラーレンC60)、及び、色素(上述の評価色素のうちのいずれか)を表3に示す所定の各成分の比率になるように蒸着レートに設定し、それぞれ単層換算で真空蒸着法により共蒸着して成膜し、合計膜厚が300nmの混合層である光電変換膜12を形成した(光電変換膜形成工程)。
 得られた素子の上記<波長480nmに対する光電変換効率(感度)の評価>及び上記<波長480nmの応答性の測定>を評価した。
 各実施例又は比較例の光電変換素子の特徴、及び、各実施例又は比較例の光電変換素子を使用して行った試験の結果を下記表1~表3に示す。
 表中、「化合物」欄における「種類」欄は、素子の作製において評価化合物として使用した化合物の種類を示す。
 「化合物」欄における「D」欄は、評価化合物として特定化合物を使用した場合に、その特定化合物におけるDで表される基が、式(1-1)~式(1-15)で表される基のいずれであるかを示す。
 「化合物」欄における「A」欄は、評価化合物として特定化合物を使用した場合に、その特定化合物におけるDで表される基が、式(3-1)~式(3-14)で表される基のいずれであるかを示す。
 「化合物」欄における「Ar式」欄は、評価化合物として式(1A)で表される特定化合物を使用した場合に、その特定化合物におけるArで表される基が該当する式を示す。
 「色素」欄、及び、「n型半導体材料」欄は、それぞれ、素子の作製において使用した色素、又は、n型半導体材料の種類を示す。
 「特定化合物:色素:n型半導体材料」欄は、特定化合物の単層換算での膜厚:色素の単層換算での膜厚:n型半導体材料の単層換算での膜厚を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000130
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000131
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000132
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000133
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000134
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000135
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000136
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000137
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000138
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000139
 表1に示す結果より、光電変換膜に特定化合物を使用する本発明の光電変換素子は、本発明の効果が優れることが確認された。
 一方で、特定化合物とは異なる化合物を使用した場合、得られる光電変換素子は、感度、応答性、応答のばらつき抑制性、及び、感度のばらつきの抑制性が、本発明の電変換素子と比べて劣っていた。
 10a,10b  光電変換素子
 11  導電性膜(下部電極)
 12  光電変換膜
 15  透明導電性膜(上部電極)
 16A  電子ブロッキング膜
 16B  正孔ブロッキング膜

Claims (41)

  1.  導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
     前記光電変換膜が、式(1)で表される化合物、及び、色素を含む、光電変換素子。
       A-D-A   (1)
     式(1)中、Dは、式(1-1)~式(1-15)のいずれかで表される基である。
     Aは、式(3-1)~式(3-14)のいずれかで表される基である。
     ただし、式(1)中に2つ存在するAは、それぞれ同一構造の基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

     式(1-1)~式(1-15)中、*は、結合位置を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     nは、3~5の整数を表す。
     nは、3~5の整数を表す。
     nは、0~2の整数を表す。
     ただし、式(1-4)~式(1-7)中に、それぞれ2つ存在するnのうちの少なくとも一方は、1又は2の整数を表す。
     n~n21は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
     式(1-1)及び式(1-2)中のArは、式(2-3)で表される基である。
     式(1-4)中のArは、式(2-1)~式(2-3)のいずれかで表される基である。
     式(1-5)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中のArは、式(2-1)~式(2-4)のいずれかで表される基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

     式(2-1)~式(2-4)中、*は、結合位置を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Zは、-CH=又は-N=を表す。ただし、式(2-3)中の2個のZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
     Zは、-CH=又は-N=を表す。
     式(1)におけるDで表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、ハロゲン原子を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

     式(3-1)~式(3-14)中、*は、結合位置を表す。
     B及びBは、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子、=C(CN)、又は、=C(CN)(CO)を表す。Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Eは、置換基としてハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基を有してもよい、芳香環を表す。前記メチル基、前記エチル基、及び、前記メトキシ基は、更に置換基としてハロゲン原子を有してもよい。
     Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。ただし、式(3-8)中の5個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。式(3-13)中の7個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。
     m1は、1~5の整数を表す。
     m2は、1~5の整数を表す。
     m3は、0~3の整数を表す。
     m4は、0~4の整数を表す。
     ただし、式(3-14)中、m3+m4は、1以上である。
     式(3-10)及び式(3-14)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Z~Zは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは、水素原子又はハロゲン原子を表す。ただし、式(3-11)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。また、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、-C(-*)=である。
     Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。Jで表される前記アリール基及び前記ヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有してもよい。JとZとは、互いに結合して、置換基としてハロゲン原子を有してもよい芳香環を形成してもよい。JとZとが互いに結合して前記芳香環を形成する場合、Z及びZの両方が-N=以外であってもよい。
     ArLは、式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基である。
     式(Ar1)~式(Ar3)中、*はDで表される基に対する結合位置を表し、*はDで表される基以外に対する結合位置を表す。
     mxは、式(3-5)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においては1であり、式(3-9)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においてはm1と同じ値である。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Yは、-CH=、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、ハロゲン原子、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Y10は、-CH=、又は、-CR=を表す。Rは、ハロゲン原子を表す。
     ただし、Aが式(3-5)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基であってn及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArがいずれも式(2-1)で表される基である場合、式(3-5)中のArLは式(Ar1)又は式(Ar3)で表される基である。
     Aが式(3-8)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、式(1-12)~式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-9)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-10)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dがn及びnがともに0である式(1-11)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基であってn10及びn11がともに1でありArがいずれも式(2-2)で表される基である場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
     Aが式(3-12)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。Aが式(3-12)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基である場合、n10及びn11がともに1で、かつ、Arがいずれも式(2-2)で表される基であることはない。
     Aが式(3-13)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)~式(1-10)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-1)、式(2-3)、若しくは、式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。
  2.  前記Dが、前記式(1-5)~前記式(1-7)、前記式(1-9)、及び、前記式(1-12)~前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項1に記載の光電変換素子。
  3.  前記Dが、前記式(1-9)、及び、前記式(1-12)~前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項1又は2に記載の光電変換素子。
  4.  前記Dが、前記式(1-9)、前記式(1-12)、前記式(1-13)、及び、前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  5.  前記Dが、前記式(1-12)、前記式(1-13)、及び、前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  6.  前記Dが、前記式(1-12)で表される基である、請求項1~5のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  7.  前記Aが、前記式(3-1)~前記式(3-3)、及び、前記式(3-5)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項1~6のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  8.  前記Aが、前記式(3-5)、及び、前記式(3-8)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項1~7のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  9.  前記Aが、前記式(3-8)、及び、前記式(3-10)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項1~8のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  10.  前記Aが、前記式(3-10)~前記式(3-12)、及び、前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項1~9のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  11.  前記Aが、前記式(3-11)及び、前記式(3-12)のいずれかで表される基である、請求項1~10のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  12.  前記Aが、前記式(3-11)で表される基である、請求項1~11のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  13.  前記式(1)で表される化合物の分子量が、400~900である、請求項1~12のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  14.  前記光電変換膜が、前記式(1)で表される化合物と前記色素とが混合された状態で形成される混合層である、請求項1~13のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  15.  導電性膜、光電変換膜、及び、透明導電性膜をこの順で有する光電変換素子であって、
     前記光電変換膜が、式(1A)で表される化合物、及び、色素を含む、光電変換素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

     式(1A)中、Xは、硫黄原子又は酸素原子を表す。Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基を表す。
     ただし、式(1A)中に2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007

     式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)中、*は、結合位置を表す。Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。Za1~Za13は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。
     ただし、式(4-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-3)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-5)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-6)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-8)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-1)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-2)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-3)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-5)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-4)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-5)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-7)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-8)中、Za1~Za13のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(11-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
  16.  前記Arが、前記式(4-1)~前記式(4-8)、前記式(6-1)~前記式(6-2)、前記式(7-1)~前記式(7-2)、前記式(8-1)~前記式(8-2)、前記式(9-1)~前記式(9-8)、前記式(10-1)~前記式(10-3)、及び、前記式(11-1)のいずれかで表される基である、請求項15に記載の光電変換素子。
  17.  前記Arが、前記式(4-1)~前記式(4-8)、前記式(6-1)~前記式(6-2)、及び、前記式(9-1)~前記式(9-8)のいずれかで表される基である、請求項15又は16に記載の光電変換素子。
  18.  前記式(1A)で表される化合物の分子量が、400~900である、請求項15~17のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  19.  前記光電変換膜が、前記式(1A)で表される化合物と前記色素とが混合された状態で形成される混合層である、請求項15~18のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  20.  前記導電性膜と前記透明導電性膜との間に、前記光電変換膜の他に1種以上の中間層を有する、請求項1~19のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  21.  前記光電変換膜が、更に、n型半導体材料を含む、請求項1~20のいずれか1項に記載の光電変換素子。
  22.  前記n型半導体材料が、フラーレン及びその誘導体からなる群から選択されるフラーレン類を含む、請求項21に記載の光電変換素子。
  23.  請求項1~22のいずれか1項に記載の光電変換素子を有する、撮像素子。
  24.  請求項1~22のいずれか1項に記載の光電変換素子を有する、光センサ。
  25.  式(1)で表される化合物。
       A-D-A   (1)
     式(1)中、Dは、式(1-1)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)のいずれかで表される基である。
     Aは、式(3-1)~式(3-14)のいずれかで表される基である。
     ただし、式(1)中に2つ存在するAは、それぞれ同一構造の基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009

     式(1-1)~式(1-15)中、*は、結合位置を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     Y及びYのうち一方が、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表し、他方が、-CH=を表す。
     nは、3~5の整数を表す。
     nは、3~5の整数を表す。
     nは、0~2の整数を表す。
     ただし、式(1-4)~式(1-7)中に、それぞれ2つ存在するnのうちの少なくとも一方は、1又は2の整数を表す。
     n~n21は、それぞれ独立に、0~2の整数を表す。
     式(1-1)及び式(1-2)中のArは、式(2-3)で表される基である。
     式(1-4)中のArは、式(2-1)~式(2-3)のいずれかで表される基である。
     式(1-5)~式(1-9)、及び、式(1-11)~式(1-15)中のArは、式(2-1)~式(2-4)のいずれかで表される基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

     式(2-1)~式(2-4)中、*は、結合位置を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Zは、-CH=又は-N=を表す。ただし、式(2-3)中の2個のZのうちの少なくとも1個は、-N=である。
     Zは、-CH=又は-N=を表す。
     式(1)におけるDで表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、ハロゲン原子を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

     式(3-1)~式(3-14)中、*は、結合位置を表す。
     B及びBは、それぞれ独立に、硫黄原子、酸素原子、=C(CN)、又は、=C(CN)(CO)を表す。Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Eは、置換基としてハロゲン原子、メチル基、エチル基、及び、メトキシ基からなる群から選択される基を有してもよい、芳香環を表す。前記メチル基、前記エチル基、及び、前記メトキシ基は、更に置換基としてハロゲン原子を有してもよい。
     Rは、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Gは、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、水素原子、ハロゲン原子、又は、シアノ基を表す。ただし、式(3-8)中の5個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。式(3-13)中の7個のGのうちの少なくとも1個は、-N=である。
     m1は、1~5の整数を表す。
     m2は、1~5の整数を表す。
     m3は、0~3の整数を表す。
     m4は、0~4の整数を表す。
     ただし、式(3-14)中、m3+m4は、1以上である。
     式(3-10)及び式(3-14)で表される基中の環構造に含まれる-CH=の1個以上は、-CR=で置き換わっていてもよい。Rは、フッ素原子以外のハロゲン原子を表す。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Z~Zは、それぞれ独立に、-CR=又は-N=を表す。Rは、水素原子又はハロゲン原子を表す。ただし、式(3-11)中のZ及びZのうちの少なくとも1個は、-N=である。また、式(3-12)中の4個のZのうちの1個は、-C(-*)=である。
     Jは、水素原子、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロアリール基、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。Jで表される前記アリール基及び前記ヘテロアリール基は、ハロゲン原子、及び、更なる置換基としてハロゲン原子を有する炭素数1~2のアルキル基の一方又は両方を置換基として有していてもよい。JとZとは、互いに結合して、置換基としてハロゲン原子を有してもよい芳香環を形成してもよい。JとZとが互いに結合して前記芳香環を形成する場合、Z及びZの両方が-N=以外であってもよい。
     ArLは、式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基である。
     式(Ar1)~式(Ar3)中、*はDで表される基に対する結合位置を表し、*はDで表される基以外に対する結合位置を表す。
     mxは、式(3-5)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においては1であり、式(3-9)中のArLとしての式(Ar1)~式(Ar3)のいずれかで表される基においてはm1と同じ値である。
     Xは、硫黄原子、酸素原子、セレン原子、又は、テルル原子を表す。
     Yは、-CH=、-CR=、又は、-N=を表す。Rは、ハロゲン原子、又は、置換基としてハロゲン原子を有してもよい炭素数1~2のアルキル基を表す。
     Y10は、-CH=、又は、-CR=を表す。Rは、ハロゲン原子を表す。
     ただし、Aが式(3-5)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基であってn及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArがいずれも式(2-1)で表される基である場合、式(3-5)中のArLは式(Ar1)又は式(Ar3)で表される基である。
     Aが式(3-8)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、式(1-12)~式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-9)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-10)で表される基の場合、Dは、n18及びn19がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-1)で表される基、式(1-2)で表される基、nが1~2の整数でありAと直接結合するArが式(2-3)で表される基である式(1-4)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-5)で表される基、nが1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-6)で表される基、nが1~2の整数である式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-8)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)で表される基である式(1-11)で表される基、n10及びn11がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-12)で表される基、n12及びn13がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-13)で表される基、n14及びn15がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-14)で表される基、又は、n16及びn17がそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-15)で表される基である。
     Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-8)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dがn及びnがともに0である式(1-11)で表される基の場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。Aが式(3-11)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基であってn10及びn11がともに1でありArがいずれも式(2-2)で表される基である場合、式(3-11)中のJとZとが互いに結合して芳香環を形成することはない。
     Aが式(3-12)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。Aが式(3-12)で表される基で、かつ、Dが式(1-12)で表される基である場合、n10及びn11がともに1で、かつ、Arがいずれも式(2-2)で表される基であることはない。
     Aが式(3-13)で表される基の場合、Dは、式(1-1)~式(1-7)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-3)若しくは式(2-4)で表される基である式(1-8)で表される基、式(1-9)で表される基、n及びnがそれぞれ独立に1~2の整数でありArが式(2-1)、式(2-3)、若しくは、式(2-4)で表される基である式(1-11)で表される基、又は、式(1-12)~式(1-15)で表される基である。
  26.  前記Dが、前記式(1-5)~前記式(1-7)、前記式(1-9)、及び、前記式(1-12)~前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項25に記載の化合物。
  27.  前記Dが、前記式(1-9)、及び、前記式(1-12)~前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項25又は26に記載の化合物。
  28.  前記Dが、前記式(1-9)、前記式(1-12)、前記式(1-13)、及び、前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項25~27のいずれか1項に記載の化合物。
  29.  前記Dが、前記式(1-12)、前記式(1-13)、及び、前記式(1-15)のいずれかで表される基である、請求項25~28のいずれか1項に記載の化合物。
  30.  前記Dが、前記式(1-12)で表される基である、請求項25~29のいずれか1項に記載の化合物。
  31.  前記Aが、前記式(3-1)~前記式(3-3)、及び、前記式(3-5)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項25~30のいずれか1項に記載の化合物。
  32.  前記Aが、前記式(3-5)、及び、前記式(3-8)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項25~31のいずれか1項に記載の化合物。
  33.  前記Aが、前記式(3-8)、及び、前記式(3-10)~前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項25~32のいずれか1項に記載の化合物。
  34.  前記Aが、前記式(3-10)~前記式(3-12)、及び、前記式(3-14)のいずれかで表される基である、請求項25~33のいずれか1項に記載の化合物。
  35.  前記Aが、前記式(3-11)及び、前記式(3-12)のいずれかで表される基である、請求項25~34のいずれか1項に記載の化合物。
  36.  前記Aが、前記式(3-11)で表される基である、請求項25~35のいずれか1項に記載の化合物。
  37.  前記式(1)で表される化合物の分子量が、400~900である、請求項25~36のいずれか1項に記載の化合物。
  38.  式(1A)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

     式(1A)中、Xは、硫黄原子又は酸素原子を表す。Arは、式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)のいずれかで表される基を表す。
     ただし、式(1A)中に2つ存在するX同士、及び、2つ存在するAr同士は、それぞれ同一構造の基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014

     式(4-1)~式(4-8)、式(5-1)~式(5-7)、式(6-1)~式(6-2)、式(7-1)~式(7-2)、式(8-1)~式(8-2)、式(9-1)~式(9-8)、式(10-1)~式(10-3)、及び、式(11-1)中、*は、結合位置を表す。Xa1~Xa3は、それぞれ独立に、硫黄原子又は酸素原子を表す。Za1~Za13は、それぞれ独立に、-CH=、-CF=、又は、-N=を表す。
     ただし、式(4-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-3)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-5)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-6)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(4-8)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-1)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-2)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-3)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-4)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-5)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(5-7)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(6-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(7-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-1)中、Za1~Za8のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(8-2)中、Za1~Za10のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-2)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-4)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-5)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-6)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-7)中、Za1~Za11のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(9-8)中、Za1~Za13のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-1)中、Za1~Za5のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-2)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(10-3)中、Za1~Za9のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。式(11-1)中、Za1~Za7のうち少なくとも1個は、-CF=又は-N=である。
  39.  前記Arが、前記式(4-1)~前記式(4-8)、前記式(6-1)~前記式(6-2)、前記式(7-1)~前記式(7-2)、前記式(8-1)~前記式(8-2)、前記式(9-1)~前記式(9-8)、前記式(10-1)~前記式(10-3)、及び、前記式(11-1)のいずれかで表される基である、請求項38に記載の化合物。
  40.  前記Arが、前記式(4-1)~前記式(4-8)、前記式(6-1)~前記式(6-2)、及び、前記式(9-1)~前記式(9-8)のいずれかで表される基である、請求項38又は39に記載の化合物。
  41.  前記式(1A)で表される化合物の分子量が、400~900である、請求項38~40のいずれか1項に記載の化合物。
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