專(zhuān)利名稱(chēng)：光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置材料，光傳感器和成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置材料，光傳感器和成像裝置。
技術(shù)背景
常規(guī)的光傳感器通常為通過(guò)在半導(dǎo)體基板比如硅(Si)中形成光電二極管(PD)所 制造的裝置。關(guān)于固態(tài)成像裝置，廣泛地使用平面固態(tài)成像裝置，其中將PD在半導(dǎo)體基板 中二維排列，并且通過(guò)CCD或CMOS電路將對(duì)應(yīng)于由在每個(gè)PD中光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的信號(hào)電 荷的信號(hào)讀出。
用于實(shí)現(xiàn)彩色固態(tài)成像裝置的方法通常是制造這樣一種結(jié)構(gòu)，其中在平面固態(tài)成 像裝置的光入射表面?zhèn)?，設(shè)置僅透射特定波長(zhǎng)的光的濾色片以用于顏色分離。特別地，其中 將分別透射藍(lán)⑶光、綠(G)光和紅(R)光的濾色片規(guī)則地安置在二維排列的PD中的每一 個(gè)上的單板固態(tài)成像裝置作為當(dāng)今在數(shù)碼相機(jī)等中廣泛使用的系統(tǒng)是廣為人知的。
在這種單板固態(tài)成像裝置中，因?yàn)闉V色片僅透射有限波長(zhǎng)的光，未能透射通過(guò)濾 色片的光沒(méi)有被利用并且光的利用效率是差的。此外，近年中，多像素裝置的制造正在發(fā) 展，并且像素尺寸以及進(jìn)而光電二極管部件的面積變小，這帶來(lái)了開(kāi)口率減小和光采集效 率降低的問(wèn)題。
為了解決這些問(wèn)題，已經(jīng)建議了在縱向上層疊能夠檢測(cè)在不同波長(zhǎng)的光的光電轉(zhuǎn) 換部件的系統(tǒng)。關(guān)于這樣的系統(tǒng)，就所關(guān)心的可見(jiàn)光來(lái)說(shuō)，公開(kāi)了，例如利用Si的吸收系 數(shù)的波長(zhǎng)依賴(lài)性的系統(tǒng)，其中形成了垂直層疊結(jié)構(gòu)并且利用厚度上的不同分離顏色(專(zhuān)利 文件1)；和其中形成了使用有機(jī)半導(dǎo)體的第一光接收部件以及各自由Si組成的第二和第 三光接收部件的系統(tǒng)(專(zhuān)利文件2)。
然而，這樣的系統(tǒng)的不利之處在于顏色分離差，因?yàn)槲辗秶赟i厚度方向上的 各個(gè)光接收部件中重疊并且分光性質(zhì)差。
而且，具有在信號(hào)讀出基板上形成有有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的結(jié)構(gòu)的固態(tài)成像裝置的 開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行。
在這種固態(tài)成像裝置中，其任務(wù)具體是提高光電轉(zhuǎn)換效率或減小暗電流，并且作 為用于改進(jìn)這些性質(zhì)的方法，公開(kāi)的是，例如，對(duì)前者而言引入pn-結(jié)(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)或 引入體相異質(zhì)結(jié)(bulk heterojunction)結(jié)構(gòu)(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)，以及對(duì)后者而言引入阻擋層 (專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。
在通過(guò)引入pn-結(jié)或體相異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)來(lái)提高光電轉(zhuǎn)換效率的情況下，暗電流的增 加經(jīng)常成為問(wèn)題。此外，取決于材料的組合，光電轉(zhuǎn)換效率的改善程度不同，并且在一些情 況中，光信號(hào)量/暗時(shí)(dark time)噪聲的比率沒(méi)有比引入這種結(jié)構(gòu)之前的比率提高。在 采用以上方法的情況下，結(jié)合什么材料是重要的，并且特別地，當(dāng)意欲降低暗時(shí)噪聲時(shí)，這 是難以通過(guò)傳統(tǒng)報(bào)道的材料組合實(shí)現(xiàn)的。
作為描述使用有機(jī)材料的光電轉(zhuǎn)換裝置的文獻(xiàn)，還已知的是專(zhuān)利文獻(xiàn)5至7，非專(zhuān) 利文獻(xiàn)2和3等。
專(zhuān)利文獻(xiàn)5描述了一種使用含有富勒烯的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的裝置，但是不可能僅 通過(guò)富勒烯滿(mǎn)足所有上述高光電轉(zhuǎn)換效率，低暗電流和高光吸收。
專(zhuān)利文獻(xiàn)6描述了一種含有噻吩，呋喃或吡咯的雜環(huán)化合物，而專(zhuān)利文獻(xiàn)7和非專(zhuān) 利文獻(xiàn)2和3描述了采用使用噻吩衍生物和富勒烯衍生物的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換裝置的太陽(yáng)能電 池。
[專(zhuān)利文獻(xiàn)1]美國(guó)專(zhuān)利5，965，875
[專(zhuān)利文獻(xiàn)2]JP-A-2003-332551 (本文中使用的術(shù)語(yǔ)“JP-A”是指“未審查的公布 日本專(zhuān)利申請(qǐng)”)
[專(zhuān)利文獻(xiàn) 3] JP-A-2OO2-O7639I
[專(zhuān)利文獻(xiàn) 4] JP-A-5-129576
[專(zhuān)利文獻(xiàn) 5] JP-A-2007-123707
[專(zhuān)利文獻(xiàn) 6] JP-A-2OO5-I329H
[專(zhuān)利文獻(xiàn) 7]JP-A-2007_091714
[非專(zhuān)利文獻(xiàn)11 應(yīng)用物理簡(jiǎn)報(bào)(AddI. Phys. Lett.), 1986，48，183
[非專(zhuān)利文獻(xiàn) 21 美國(guó)化學(xué)會(huì)志(T. Am. Chem. Soc. ) , 2006，128，3459
[非專(zhuān)利文獻(xiàn) 31 化學(xué)通訊(Chem. Commun.), 2008，48，6489發(fā)明內(nèi)容
然而，專(zhuān)利文獻(xiàn)5至7和非專(zhuān)利文獻(xiàn)2和3的裝置是目的在于用作太陽(yáng)能電池的 裝置，并且既沒(méi)有發(fā)現(xiàn)關(guān)于暗電流減小等的公開(kāi)內(nèi)容，也沒(méi)有提及對(duì)于用于在成像裝置中 使用的光電轉(zhuǎn)換裝置的應(yīng)用等。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使用有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的光電轉(zhuǎn)換裝置，具體地，一 種在光電轉(zhuǎn)換效率方面優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換裝置，和一種固態(tài)成像裝置。
在有機(jī)光電轉(zhuǎn)換裝置中，為了實(shí)現(xiàn)高光吸收率，高光電轉(zhuǎn)換效率和低暗電流，所使 用的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜優(yōu)選滿(mǎn)足下列要求。
1.染料的摩爾吸光系數(shù)需要是高的。
2.就高效率而言，激子離解后的信號(hào)電荷需要在沒(méi)有損失的條件下被即刻傳輸?shù)?兩個(gè)電極。在少量的載流子捕獲部位條件下的高的遷移率和高的電荷輸送能力是必要的。
3.就高的光電轉(zhuǎn)換效率而言，優(yōu)選的是激子穩(wěn)定化能小，并且通過(guò)外加電場(chǎng)或者 由Pn-結(jié)等在內(nèi)部產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響，激子可以被很快地解離(高的激子解離效率)。
4.為了盡量減少暗時(shí)在內(nèi)部產(chǎn)生的載流子，優(yōu)選選擇使得在內(nèi)部幾乎不存在中間 能級(jí)或者充當(dāng)其原因之一的雜質(zhì)的膜結(jié)構(gòu)或材料。
5.在層疊多個(gè)層的情況下，需要匹配相鄰層的能級(jí)，并且如果形成能壘，則這抑制 電荷輸送。
在通過(guò)氣相沉積法形成有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜的情況下，分解溫度優(yōu)選高于允許氣相沉 積的溫度，因?yàn)樵跉庀喑练e過(guò)程中的熱分解可以被抑制。涂覆法的有利之處在于膜可以在 不受以上分解限制的條件下形成并且可以實(shí)現(xiàn)低成本，但是通過(guò)氣相沉積法形成膜是優(yōu)選 的，因?yàn)橐子谛纬删鶆虻哪げ⑶铱梢詼p少可能的雜質(zhì)混入。
作為深入研究的結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了能夠?qū)崿F(xiàn)高光電轉(zhuǎn)換效率和低暗電流的高吸收材料。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，當(dāng)將由下式⑴表示的化合物和η型半導(dǎo)體 組合使用時(shí)，得到在光電轉(zhuǎn)換效率方面優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換裝置。而且，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，除由下式 (1)表示的化合物以外，由下式(4)表示的化合物和由式( 表示的化合物是可用作光電轉(zhuǎn) 換材料的新的化合物。
S卩，上述目的可以通過(guò)以下技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
[1] 一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜，其中所述 有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜含有由下式(1)表示的化合物和η型有機(jī)半導(dǎo)體
式(1)
其中R1和&中的每一個(gè)獨(dú)立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的雜 芳基或未被取代的雜芳基，R3至R11中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基，條件是將酸基 排除在外，m表示0或1，η表示0以上的整數(shù)，R1和R2, R3和R4, R3和R5, R5和R6, R6和R8, R7和R8, R7和R9,或Rltl和R11可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)η為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè)R7 和&中，一對(duì)R7, 一對(duì)R8,或一對(duì)R7和&可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[2]根據(jù)以上[1]的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式⑴表示的化合物是由下式⑵ 表示的化合物
式(2)
其中隊(duì)至R9, m和η具有與以上相同的含義，R11和R12中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫 原子或取代基，并且R11和R12可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[3]根據(jù)以上[2]的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式(2)表示的化合物是由下式(3) 表示的化合物
式(3)
8
其中隊(duì)至&，m和η具有與以上相同的含義，R13和R14中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原 子或取代基，并且R13和R14可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[4]根據(jù)以上[3]的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式(3)表示的化合物是由下式⑷ 表示的化合物
式(4)
Rl6
其中隊(duì)至I 9，m和η具有與以上相同的含義，R15至R18中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原 子或取代基，并且R15和R16，R16和隊(duì)7，或R17和隊(duì)8可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[5]根據(jù)以上[3]的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式(3)表示的化合物是由下式(5) 表示的化合物
式(5)
其中隊(duì)至&，m和η具有與以上相同的含義，R15和R18至Ii22中的每一個(gè)獨(dú)立地表 示氫原子或取代基，并且R15和R19，R19和R20' R20和R2I'R2I和R22'或R22和R18可以彼此結(jié)合 形成環(huán)。
[6]根據(jù)以上[1]至[5]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述η型有機(jī)半導(dǎo)體為富勒烯或富勒烯衍生物。
[7]根據(jù)以上[1]至[6]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置還包括電子 阻擋膜。
[8]根據(jù)以上[7]的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中以下列順序?qū)盈B所述導(dǎo)電膜，所述電子阻 擋膜，所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和所述透明導(dǎo)電膜，或以下列順序?qū)盈B所述導(dǎo)電膜，所述有機(jī)光 電轉(zhuǎn)換膜，所述電子阻擋膜和所述透明導(dǎo)電膜。
[9]根據(jù)以上[1]至[8]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中式⑴中的η表示0至3 的任何整數(shù)。
[10]根據(jù)以上[6]至[9]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述富勒烯或富勒烯衍 生物與由式(1)表示的化合物的體積比(富勒烯或富勒烯衍生物/由式(1)表示的化合 物X100(% ))為50%以上。
[11]根據(jù)以上[1]至[10]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中光通過(guò)所述透明導(dǎo)電膜 入射在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜上。
[12]根據(jù)以上[1]至[11]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述透明導(dǎo)電膜包含透 明導(dǎo)電氧化物。
[13]根據(jù)以上[1]至[12]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述透明導(dǎo)電膜直接層 疊在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜上。
[14]根據(jù)以上[1]至[13]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置的使用方法，其中所述導(dǎo) 電膜和所述透明導(dǎo)電膜限定一對(duì)電極，所述方法包括在所述一對(duì)電極之間施加1Χ10—4至 1 X 107v/cm 的電場(chǎng)。
[15] 一種光傳感器，其包括根據(jù)以上[1]至[13]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[16] 一種成像裝置，其包括根據(jù)以上[1]至[13]中任一項(xiàng)的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[17] 一種由下式⑷表示的化合物
式
其中R1和&中的每一個(gè)獨(dú)立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的雜 芳基或未被取代的雜芳基，R3至&和R15至R18中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基，m 表示0或1，并且η表示0以上的整數(shù)，
R1 和 R2, R3 和 R4, R3 和 R5, R5 和 R6, R6 和 R8, R7 和 R8, R7 和 R9, R15 和 R16, R16 和 R17，或R17和I^18可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)η為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè)R7和&中，一對(duì)R7, 一對(duì)R8,或一對(duì)R7和&可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[18] 一種由下式(5)表示的化合物10
式(5)
其中R1和&中的每一個(gè)獨(dú)立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的雜 芳基或未被取代的雜芳基，R3至&，R15和札8至中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基， m表示0或1，并且η表示0以上的整數(shù)，
R1 和 R2, R3 和 R4, R3 和 R5, R5 和 R6, R6 和 R8, R7 和 R8, R7 和 R9, R15 和 R19, R19 和 R20, R^1和I^21，R21和，或Ii22和Rw可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)η為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè) R7和&中，一對(duì)R7，一對(duì)R8,或一對(duì)R7和&可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
[19] 一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜，其中所述 有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜含有根據(jù)以上[17]或[18]的化合物。
[20] 一種光傳感器，其包括根據(jù)以上[19]的光電轉(zhuǎn)換裝置。
[21] 一種成像裝置，其包括根據(jù)以上[19]的光電轉(zhuǎn)換裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在光電轉(zhuǎn)換效率方面優(yōu)異的有機(jī)光電轉(zhuǎn)換裝置和固態(tài) 成像裝置。




圖IA和圖IB各自是顯示光電轉(zhuǎn)換裝置的一個(gè)構(gòu)造實(shí)例的示意性橫截面圖。圖2是成像裝置的一個(gè)像素部分的示意性橫截面圖。圖3是在另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例中的成像裝置的一個(gè)像素部分的示意性橫截面圖。圖4是在另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例中的成像裝置的一個(gè)像素部分的示意性橫截面圖。圖5是在另一個(gè)構(gòu)造實(shí)例中的成像裝置的示意性部分表面視圖。圖6是沿圖5中所示的成像裝置的X-X線切割的示意性橫截面圖。[參考數(shù)字和標(biāo)記的描述]11下部電極(導(dǎo)電膜)12光電轉(zhuǎn)換層(光電轉(zhuǎn)換膜)15上部電極(透明導(dǎo)電膜)16Α電子阻擋層16Β空穴阻擋層100，200，300，400 成像裝置具體實(shí)施方式
以下描述根據(jù)本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置的實(shí)施方案。
[取代基W]
以下描述取代基W。
取代基W包括鹵素原子，烷基(包括環(huán)烷基，二環(huán)烷基和三環(huán)烷基)，烯基(包 括環(huán)烯基和二環(huán)烯基)，炔基，芳基，雜環(huán)基(heterocyclic group)(也可以稱(chēng)為雜環(huán)基團(tuán) (hetero ring group))，氰基，羥基，硝基，烷氧基，芳氧基，甲硅烷氧基，雜環(huán)氧基，酰氧基， 氨甲酰氧基，烷氧羰基氧基，芳氧羰基氧基，氨基(包括苯胺基)，銨基，酰氨基，氨基羰基氨 基，烷氧基羰基氨基，芳氧基羰基氨基，氨磺?；被榛酋；被?，芳基磺酰基氨基， 巰基，烷硫基，芳硫基，雜環(huán)硫基，氨磺?；?，烷基亞磺酰基，芳基亞磺?；榛酋；?，芳基 磺?；?，?；?，芳氧羰基，烷氧羰基，烷基羰基，氨基甲?；?，芳基偶氮基，雜環(huán)偶氮基，亞氨基， 膦基，氧膦基，氧膦基氧基，氧膦基氨基，膦酰基，甲硅烷基，胼基，脲基和其它已知取代基。
更優(yōu)選地，W表示例如下列(1)至(17)
(1)鹵素原子，
例如氟原子，氯原子，溴原子和碘原子；
(2)燒基，
直鏈的，支鏈的或環(huán)狀的烷基
(2-a)烷基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為1至30的烷基(例如，甲基，乙基，正丙基，異丙基，叔丁基，正辛 基，二十烷基，2-氯乙基，2-氰基乙基，2-乙基己基)，和Ο-b)環(huán)烷基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為3至30的取代的或未取代的環(huán)烷基(例如，環(huán)己基，環(huán)戊基，4-正 十二烷基環(huán)己基)，
(3)烯基，
直鏈的，支鏈的或環(huán)狀的碳數(shù)為2至30的烯基(例如，乙烯基，烯丙基，苯乙烯基)
(4)炔基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為2至30的炔基(例如，乙炔基，炔丙基，三甲基甲硅烷基乙炔基)；
(5)芳基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為6至30的芳基(例如，苯基，對(duì)甲苯基，萘基，間氯苯基，鄰-十六 ?；被交?，二茂鐵基)；
(6)雜環(huán)基，
優(yōu)選地，通過(guò)從5-或6-元芳族或非芳族的雜環(huán)化合物移除一個(gè)氫原子而獲得 的單價(jià)基團(tuán)，更優(yōu)選地，碳數(shù)為2至50的5-或6-元芳族雜環(huán)基(例如，2-呋喃基，2-噻 吩基，2-嘧啶基，2-苯并噻唑基；雜環(huán)基還可以為陽(yáng)離子雜環(huán)基如1-甲基-2-吡啶子基 (pyridinio)，l-甲基-2-喹啉子基(quinolinio))；
(7)烷氧基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為1至30的烷氧基(例如，甲氧基，乙氧基，異丙氧基，叔丁氧基，正 辛氧基，2-甲氧基乙氧基)；
(8)芳氧基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為6至30的芳氧基(例如，苯氧基，2-甲基苯氧基，4-叔丁基苯氧基，3-硝基苯氧基，2-十四碳?；被窖趸?；
(9)氨基，
優(yōu)選地，氨基，碳數(shù)為1至30的烷基氨基，或碳數(shù)為6至30的苯胺基(例如氨基， 甲氨基，二甲基氨基，苯胺基，N-甲基-苯胺基和二苯基氨基)；
(10)烷硫基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為1至30的烷硫基(例如，甲硫基，乙硫基，正十六烷硫基)；
(11)芳硫基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為6至30的芳硫基(例如，苯硫基，對(duì)氯苯硫基，間甲氧基苯硫基)；
(12)雜環(huán)硫基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為2至30的取代的或未取代的雜環(huán)硫基(例如，2-苯并噻唑基硫基， 1-苯基四唑-5-基硫基)；
(13)烷基-或芳基-亞磺酰基
優(yōu)選地，碳數(shù)為1至30的取代的或未取代的烷基亞磺酰基，或碳數(shù)為6至30的取代的或未取代的芳基亞磺酰基(例如甲基亞磺?；?，乙基亞磺酰基，苯基亞磺?；蛯?duì)甲 基苯基亞磺?；?；
(14)烷基-或芳基-磺?；?br> 優(yōu)選地，碳數(shù)為1至30的烷基磺酰基，或碳數(shù)為6至30的芳基磺?；?例如甲基 磺酰基，乙基磺酰基，苯基磺?；蛯?duì)甲基苯基磺酰基)；
(15)?；?br> 優(yōu)選地，甲?；紨?shù)為2至30的烷基羰基，碳數(shù)為7至30的芳基羰基，或通過(guò)碳 原子與羰基結(jié)合的碳數(shù)為4至30的雜環(huán)羰基(例如乙?；?，新戊?；?-氯乙?；?，硬脂酰 基，苯甲?；?，對(duì)-正辛氧基苯基羰基，2-吡啶基羰基和2-呋喃基羰基)；
(16)膦基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為2至30的膦基(例如，二甲基膦基，二苯基膦基，甲基苯氧基膦 基)；和(17)甲硅烷基，
優(yōu)選地，碳數(shù)為3至30的甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基，三乙基甲硅烷基，三異 丙基甲硅烷基，叔丁基二甲基甲硅烷基，苯基二甲基甲硅烷基)。
[環(huán) R]
環(huán)R包括芳族的或非芳族的烴環(huán)，雜環(huán)，和由這些環(huán)進(jìn)一步結(jié)合而形成的多環(huán)的 稠環(huán)。其實(shí)例包括苯環(huán)，萘環(huán)，蒽環(huán)，菲環(huán)，芴環(huán)，苯并[9，10]菲環(huán)，并四苯環(huán)，聯(lián)苯環(huán)，吡咯 環(huán)，呋喃環(huán)，噻吩環(huán)，咪唑環(huán)，卩惡唑環(huán)，噻唑環(huán)，吡啶環(huán)，吡嗪環(huán)，嘧啶環(huán)，噠嗪環(huán)，中氮茚環(huán)， 吲哚環(huán)，苯并呋喃環(huán)，苯并噻吩環(huán)，異苯并呋喃環(huán)，喹啉烷(quinolidine)環(huán)，喹啉環(huán)，酞嗪 環(huán)，萘啶(naphthylidine)環(huán)，喹喔啉環(huán)，喹卩惡唑啉(quinoxazoline)環(huán)，異喹啉環(huán)，咔唑 環(huán)，菲啶環(huán)，吖啶環(huán)，菲咯啉環(huán)，噻蒽環(huán)，色烯環(huán)，咕噸環(huán)，吩噻H惡(phenoxathiine)環(huán)，吩噻 嗪環(huán)和吩嗪環(huán)。
[光電轉(zhuǎn)換裝置]
本發(fā)明的光電轉(zhuǎn)換裝置包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜。在一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施方案中，光電轉(zhuǎn)換裝置除導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜之外還具有電子阻擋 層，并且此實(shí)施方案包括其中以下列順序?qū)盈B導(dǎo)電膜，電子阻擋膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜的實(shí)施方案；和其中以下列順序?qū)盈B導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜，電子阻擋膜和透明 導(dǎo)電膜的實(shí)施方案。
有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜包含由下式(1)表示的化合物和η-型半導(dǎo)體。
式(1)
權(quán)利要求
1. 一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜，其中所述有機(jī)光 電轉(zhuǎn)換膜含有由下式(1)表示的化合物和η型有機(jī)半導(dǎo)體 式⑴其中R1和&中的每一個(gè)獨(dú)立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的雜芳基 或未被取代的雜芳基，R3至R11中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基，條件是將酸基排除 在夕卜，m表示0或1，η表示0以上的整數(shù)，R1和R2, R3和R4, R3和R5, R5和R6, R6和R8, R7和 R8, R7和R9,或Rltl和R11可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)η為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè)R7和& 中，一對(duì)R7，一對(duì)R8,或一對(duì)R7和&可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式(1)表示的化合物是由下式 ⑵表示的化合物 式⑵其中R1至&，m和η具有與以上相同的含義，R11和R12中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或 取代基，并且R11和R12可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式( 表示的化合物是由下式 ⑶表示的化合物 式⑶Rn其中R1至&，m和η具有與以上相同的含義，R13和R14中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或 取代基，并且R13和R14可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式C3)表示的化合物是由下式(4)表示的化合物 式⑷
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述由式C3)表示的化合物是由下式 (5)表示的化合物 式⑶其中隊(duì)至R9, m和η具有與以上相同的含義，R15和R18至Ii22中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫 原子或取代基，并且R15和R19，R19和R20, R20和R21^R21和R22,或R22和Rw可以彼此結(jié)合形成 環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述η型有機(jī)半導(dǎo)體為富 勒烯或富勒烯衍生物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置還包括電子 阻擋膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中以下列順序?qū)盈B所述導(dǎo)電膜，所述電子 阻擋膜，所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和所述透明導(dǎo)電膜，或以下列順序?qū)盈B所述導(dǎo)電膜，所述有機(jī) 光電轉(zhuǎn)換膜，所述電子阻擋膜和所述透明導(dǎo)電膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中式(1)中的η表示0至3 的任何整數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述富勒烯或富勒烯衍生物與由式(1) 表示的化合物的體積比(富勒烯或富勒烯衍生物/由式(1)表示的化合物Χ100(% ))為 50%以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中光通過(guò)所述透明導(dǎo)電膜入 射在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述透明導(dǎo)電膜包含透明 導(dǎo)電氧化物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置，其中所述透明導(dǎo)電膜直接層疊 在所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置的使用方法，其中所述導(dǎo)電 膜和所述透明導(dǎo)電膜限定一對(duì)電極，所述方法包括在所述一對(duì)電極之間施加1X10—4至 1 X 107V/cm 的電場(chǎng)。
15.一種光傳感器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置。
16.一種成像裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的光電轉(zhuǎn)換裝置。
17.一種由下式⑷表示的化合物 式⑷
18. 一種由下式(5)表示的化合物 式⑶或未被取代的雜芳基，R3至I 9，R15和R18至I^22中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基，m表 示0或1，并且η表示0以上的整數(shù)，R1 禾口 R2，R3 禾口 R4，R3 禾口 R5，Rs 禾口 尺6，禾口 尺8，1^7 禾口 尺8，1^7 禾口 Rg，Rl5 禾口 禮9，^19 禾口 尺20，^20 禾口 R21, R21和&2，或I^22和R18可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)η為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè)R7和 R8中，一對(duì)R7，一對(duì)R8,或一對(duì)R7和&可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
19.一種光電轉(zhuǎn)換裝置，其包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜，其中所述有機(jī) 光電轉(zhuǎn)換膜含有根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的化合物。
20.一種光傳感器，其包括根據(jù)權(quán)利要求19所述的光電轉(zhuǎn)換裝置。
21.—種成像裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求19所述的光電轉(zhuǎn)換裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及光電轉(zhuǎn)換裝置，光電轉(zhuǎn)換裝置材料，光傳感器和成像裝置。光電子轉(zhuǎn)換裝置包括導(dǎo)電膜，有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜和透明導(dǎo)電膜，其中所述有機(jī)光電轉(zhuǎn)換膜含有由下式(1)表示的化合物和n型有機(jī)半導(dǎo)體，式(1)中R1和R2中的每一個(gè)獨(dú)立地表示被取代的芳基，未被取代的芳基，被取代的雜芳基或未被取代的雜芳基，R3至R11中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫原子或取代基，m表示0或1，n表示0以上的整數(shù)，R1和R2，R3和R4，R3和R5，R5和R6，R6和R8，R7和R8，R7和R9，或R10和R11可以彼此結(jié)合形成環(huán)，并且當(dāng)n為2以上的整數(shù)時(shí)，在多個(gè)R7和R8中，一對(duì)R7，一對(duì)R8，或一對(duì)R7和R8可以彼此結(jié)合形成環(huán)。
文檔編號(hào)C07D333/76GK102034933SQ20101029715
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者三井哲朗, 養(yǎng)父克行, 濱野光正, 野村公篤 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社