富勒烯衍生物及其制造方法技术

使用具有下述通式(1)所示的部分结构的富勒烯衍生物。(在式(1)中，C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】富勒烯衍生物及其制造方法


[0001]本专利技术涉及富勒烯衍生物、薄膜、光电转换元件、固体摄像装置以及富勒烯衍生物的制造方法。
[0002]本申请基于2020年12月9日在日本申请的特愿2020
‑
204606号来主张优先权，将其内容援用到本文中。

技术介绍

[0003]富勒烯为由碳形成的闭壳结构的分子，由于稳定的结构、高吸光特性和良好的电特性而在各种各样的领域中被使用。此外，近年来，也开发了取代基与富勒烯结合而得的各种各样的富勒烯衍生物。另一方面，光电转换元件为利用光电效果使光转换为电信号的元件，包含光二极管和光晶体管等，能够被应用于固体摄像装置等电子装置。因此，在光电转换元件的开发中，使用了具有高吸光特性和良好的电特性的富勒烯或其衍生物的技术受到关注，那样的元件的开发成为课题。例如，专利文献2公开了光电转换元件。
[0004]在专利文献1中，公开了显示升华性的、具有多个支链型烷基链的富勒烯衍生物。
[0005]在非专利文献1中记载了具有多个三氟甲基的富勒烯衍生物(60
‑2‑
1等)。此外，在非专利文献1中也记载了具有二氟桥亚甲基(Difluoromethano)结构的富勒烯衍生物(C
60
CF2)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2019
‑
99570号公报
[0009]专利文献2：国际公开WO2016/194630号公报
[0010]非专利文献
[0011]非专利文献1：Brian J.Reeves et al.,Solar RRL 2019,3,1900070.

技术实现思路

[0012]专利技术所要解决的课题
[0013]富勒烯衍生物通过具有五角环与芳香族环的稠环被取代基取代了的结构，从而与未取代的富勒烯相比，可以使立体位阻大，使π共轭系减少。因此，富勒烯衍生物与未取代的富勒烯相比，可以在蒸镀时减少富勒烯的凝集而使成膜特性改善，可以有效地减少通过凝集而可能产生的吸收波长区域的变形那样的光学特性的变形。
[0014]然而，多数富勒烯衍生物有如果为了蒸镀而加热则发生热分解这样的课题。此外，即使是显示升华性的富勒烯衍生物，也有升华温度过高、或合成困难这样的课题。
[0015]例如，在专利文献1的合成例中举出的富勒烯衍生物的升华温度为400℃以上，较高，接近于该衍生物的分解温度，因此难以稳定地蒸镀。
[0016]非专利文献1所记载的具有三氟甲基的富勒烯衍生物虽然升华温度低到小于400℃，但是为了合成而使用特殊的反应装置，因此不适合大量生产。
[0017]此外，非专利文献1所记载的具有二氟桥亚甲基结构的富勒烯衍生物的升华温度高，不实用。
[0018]本专利技术是鉴于上述情形而提出的，本专利技术的目的是提供能够不需要特殊的合成装置而合成，能够在不热分解的低温度下蒸镀的富勒烯衍生物。此外，本专利技术的另一目的是提供包含上述富勒烯衍生物的光电元件、和包含上述光电元件的图像传感器。
[0019]用于解决课题的方法
[0020]本专利技术为了解决上述课题而提供以下手段。
[0021]本专利技术的第一方案提供以下的富勒烯衍生物。
[0022][1][0023]一种富勒烯衍生物，其具有：
[0024]富勒烯骨架；以及
[0025]下述通式(1)所示的部分结构。
[0026][0027](在式(1)中，C
＊
各自为形成上述富勒烯骨架的彼此相邻的碳原子，Rf1和Rf2各自独立地为碳原子数1～4的全氟烷基，Rf1和Rf2可以彼此连接而形成环结构。)
[0028]本专利技术的第一方案的富勒烯衍生物优选具有以下特征。以下特征也优选将2个以上组合。
[0029][2]根据前项[1]所述的富勒烯衍生物，上述富勒烯骨架为C
60
、C
70
、C
74
、C
76
、或C
78
。
[0030][3]根据前项[1]或[2]所述的富勒烯衍生物，上述Rf1和Rf2为三氟甲基。
[0031][4]根据前项[1]～[3]中任一项所述的富勒烯衍生物，相对于1个富勒烯骨架包含1个上述式(1)所示的部分结构。
[0032][5]一种薄膜，其包含前项[1]～[4]中任一项所述的富勒烯衍生物。
[0033]本专利技术的第二方案提供以下光电转换元件。
[0034][6]一种光电转换元件，其具有：
[0035]彼此对置的第1电极和第2电极；以及
[0036]配置在上述2个电极之间的有机层，
[0037]上述有机层包含前项[1]～[4]中任一项所述的富勒烯衍生物。
[0038]本专利技术的第三方案提供以下固体摄像装置。
[0039][7]一种固体摄像装置，其具有前项[6]所述的光电转换元件。
[0040]本专利技术的第四方案提供以下富勒烯衍生物的制造方法。
[0041][8]前项[1]～[4]中任一项所述的富勒烯衍生物的制造方法，其具有下述工序：
[0042]使富勒烯与下述式(2)所示的化合物在碱的存在下反应的工序。
[0043][0044](在式(2)中，X表示卤原子，Rf1和Rf2与上述式(1)中所示的Rf1和Rf2相同。)
[0045]专利技术的效果
[0046]本专利技术的富勒烯衍生物由于可以不使用特殊的反应装置而合成，进一步在不热分解的情况下在低温度下升华，因此作为采用蒸镀方式的成膜所使用的富勒烯衍生物是有用的。
具体实施方式
[0047]以下，对本专利技术的优选的实施方式的例子说明其构成。本专利技术能够在不变更其主旨的范围内进行适当变更而实施。在不超出本专利技术的宗旨的范围内，能够对数、材料、量、形状、数值、比率、位置、构成等进行变更、附加、省略、置换、组合等。
[0048][富勒烯衍生物][0049]本实施方式的富勒烯衍生物为富勒烯骨架中具有式(1)所示的部分结构的化合物。另外，在本实施方式中所谓“富勒烯衍生物”，是指具有特定的基团对这些富勒烯骨架加成而得的结构的化合物，所谓“富勒烯骨架”是指构成来源于富勒烯的闭壳结构的碳骨架。
[0050][0051](在式(1)中，C
＊
各自为形成富勒烯骨架的彼此相邻的碳原子，Rf1和Rf2各自独立地为碳原子数1～4的全氟烷基，Rf1和Rf2可以彼此连接而形成环结构。)
[0052]此外，本实施方式的富勒烯衍生物具有通过经由桥亚甲基而在富勒烯骨架结合了全氟基的、上述式(1)的结构。因此，具有升华温度低这样的特性，适合用于采用蒸镀的成膜等。
[0053]Rf1和Rf2各自为全氟烷基，其碳原子数为1～4。上述碳原子数例如，可以为1～2、3～4。Rf1和Rf2的碳原子数可以相同，也可以不同。如果碳原子数大于4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种富勒烯衍生物，其具有：富勒烯骨架；以及下述通式(1)所示的部分结构，在式(1)中，C
＊
各自为形成所述富勒烯骨架的彼此相邻的碳原子，Rf1和Rf2各自独立地为碳原子数1～4的全氟烷基，Rf1和Rf2可以彼此连接而形成环结构。2.根据权利要求1所述的富勒烯衍生物，所述富勒烯骨架为C
60
、C
70
、C
74
、C
76
、或C
78
。3.根据权利要求1或2所述的富勒烯衍生物，所述Rf1和Rf2为三氟甲基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的富勒烯衍生物，其中，相对于1个富勒烯骨架包含1个所述式(1)所示的部分结构。5.一种薄膜，其包含权利要求1～4中任一项所述的富勒烯衍生物。6.一种光电转换元件，其具有：彼此对置的第1电极和第2电极；以及配置在所述2个电极之间的有机层，所述有机层包含权利要求1～4中任一项所述的富勒烯衍生物。7.一种固体摄像装置，其具有权利要求6所述的光电转换元件。8.权利要求1～4中任一项所述的富勒烯衍生物的制造方法，其包含下述工序：使富勒烯与下述式(2)所示的化合物在碱的存在下反应的工序，在式(2)中，X表示卤原子，Rf1和Rf2与所述式(1)中所示的Rf1和Rf2相同。9.根据权利要求8所述的富勒烯衍生物的制造方法，所述碱为选自金属氢氧化物、金属碳酸盐、金属醇盐、吡啶、三乙胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚威史，中川千惠子，
申请(专利权)人：株式会社力森诺科，
类型：发明
国别省市：