光电转换元件、成像元件、光传感器及化合物制造技术

本发明专利技术涉及光电转换元件、成像元件、光传感器及化合物，该光电转换元件即使在实施了加热处理(退火)之后，可见光区域(特别是450～650nm的波长范围)的光电转换效率也高。并且，该光电转换元件依次具有导电性膜、光电转换膜及透明导电性膜，其中，上述光电转换膜至少包含由下述式(1)表示的化合物。含由下述式(1)表示的化合物。含由下述式(1)表示的化合物。含由下述式(1)表示的化合物。

【技术实现步骤摘要】
光电转换元件、成像元件、光传感器及化合物


[0001]本专利技术涉及一种光电转换元件、成像元件、光传感器及化合物。

技术介绍

[0002]近年来，正在进行具有光电转换膜的元件(例如，成像元件)的开发。
[0003]例如，专利文献1中公开了以下所示的化合物作为应用于光电转换元件的材料。
[0004][化学式1][0005][0006]专利文献1：国际公开第2020/013246号
[0007]近年来，随着成像元件及光传感器等的性能提高的要求，还要求进一步提高在它们中使用的光电转换元件所需的各种特性。
[0008]本专利技术人等使用专利文献1中公开的化合物制作光电转换元件并进行了研究，结果发现实施了加热处理(退火)的光电转换元件的可见光区域(特别是450～650nm的波长范围)的光电转换效率不满足期望的要求水平，需要进一步改善。即，明确了即使在实施了加热处理(退火)之后，也有研究可见光区域(特别是450～650nm的波长范围)的光电转换效率高的光电转换元件的余地。
[0009]因此，本专利技术的课题在于提供一种即使在实施了加热处理(退火)之后，可见光区域(特别是450～650nm的波长范围)的光电转换效率也高的光电转换元件。并且，本专利技术的课题还在于提供一种成像元件、光传感器及化合物。

技术实现思路

[0010]本专利技术人等对上述课题进行深入研究，结果发现如果将具有规定结构的化合物用于光电转换膜，就能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。
[0011]〔1〕一种光电转换元件，其依次具有导电性膜、光电转换膜及透明导电性膜，其中，
[0012]上述光电转换膜至少包含由后述式(1)表示的化合物。
[0013]〔2〕根据〔1〕所述的光电转换元件，其中，
[0014]上述Y
11
和上述Y
12
中的一者表示氧原子或硫原子，
[0015]上述Y
21
和上述Y
22
中的一者表示氧原子或硫原子。
[0016]〔3〕根据〔1〕所述的光电转换元件，其中，
[0017]上述Y
11
和上述Y
12
中的一者表示＝C(CN)2，
[0018]上述Y
21
和上述Y
22
中的一者表示＝C(CN)2。
[0019]〔4〕根据〔1〕至〔3〕中任一项所述的光电转换元件，其中，上述A1表示由后述式(1Aa
‑
1)表示的基团。
[0020]〔5〕根据〔1〕至〔4〕中任一项所述的光电转换元件，其中，上述D1表示由后述式(1D)和后述式(2D)中任一个表示的基团。
[0021]〔6〕根据〔5〕所述的光电转换元件，其中，上述D1表示由上述式(1D)表示的基团。
[0022]〔7〕根据〔6〕所述的光电转换元件，其中，由上述式(1D)表示的基团表示由后述式(3D)表示的基团。
[0023]〔8〕根据〔6〕所述的光电转换元件，其中，由上述式(1D)表示的基团表示由后述式(4D)表示的基团。
[0024]〔9〕根据〔6〕所述的光电转换元件，其中，由上述式(1D)表示的基团表示由后述式(5D)表示的基团。
[0025]〔10〕根据〔5〕所述的光电转换元件，其中，上述R
d11
和上述R
d12
是相互不同的结构。
[0026]〔11〕根据〔5〕所述的光电转换元件，其中，上述R
d11
和上述R
d12
中的一者表示可以具有取代基的烷基，另一者表示由后述式(X)表示的基团。
[0027]〔12〕根据〔11〕所述的光电转换元件，其中，由上述式(X)表示的基团表示由后述式(ZB)表示的基团。
[0028]〔13〕根据〔5〕所述的光电转换元件，其中，上述D1表示由上述式(2D)表示的基团，
[0029]由上述式(2D)表示的基团表示由后述式(6D)表示的基团。
[0030]〔14〕根据〔13〕所述的光电转换元件，其中，上述式(6D)满足以下至少1个以上的要件。
[0031]要件X1：上述R
d22
表示可以具有取代基的芳香环基。
[0032]要件X2：上述X
d21
表示
‑
C(R
L24
)(R
L25
)
‑
，并且R
L24
和R
L25
相互键合而形成环。
[0033]要件X3：上述R
d61
与上述R
d62
、上述R
d62
与上述R
d63
以及上述R
d63
与上述R
d64
中的任意一者以上相互键合而形成环。
[0034]〔15〕根据〔1〕至〔14〕中任一项所述的光电转换元件，其中，上述光电转换膜还含有n型半导体。
[0035]〔16〕根据〔15〕所述的光电转换元件，其中，上述n型半导体含有选自包括富勒烯及其衍生物的组中的富勒烯类。
[0036]〔17〕根据〔1〕至〔16〕中任一项所述的光电转换元件，其中，上述光电转换膜还含有p型半导体。
[0037]〔18〕根据〔1〕至〔17〕中任一项所述的光电转换元件，其中，在上述导电性膜与上述透明导电性膜之间，除了上述光电转换膜以外还具有1种以上的中间层。
[0038]〔19〕一种成像元件，其具有〔1〕至〔18〕中任一项所述的光电转换元件。
[0039]〔20〕一种光传感器，其具有〔1〕至〔19〕中任一项所述的光电转换元件。
[0040]〔21〕一种化合物，其由后述式(1)表示。
[0041]〔22〕根据〔21〕所述的化合物，其中，
[0042]上述Y
11
和上述Y
12
中的一者表示氧原子或硫原子，
[0043]上述Y
21
和上述Y
22
中的一者表示氧原子或硫原子。
[0044]〔23〕根据〔21〕所述的化合物，其中，
[0045]上述Y
11
和上述Y
12
中的一者表示＝C(CN)2，
[0046]上述Y
21
和上述Y
22
中的一者表示＝C(CN)2。
[0047]〔24〕根据〔21〕至〔23〕中任一项所述的化合物，其中，上述A1表示由后述式(1Aa
‑
1)表示的基团。
[0048]〔25〕根据〔21〕至〔24〕中任一项所述的化合物，其中，上述D1表示由后述式(1D)和后述式(2D)中任一个表示的基团。
[0049]〔26〕根据〔25〕所述的化合物，其中，上述D1表示由上述式(1D)表示的基团。
[0050]〔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电转换元件，其依次具有导电性膜、光电转换膜及透明导电性膜，其中，所述光电转换膜至少包含由下述式(1)表示的化合物，[化学式1]式(1)中，A1表示由式(1A)和式(2A)中的任一个表示的基团，D1表示具有氮原子和芳香环的取代基，R1表示氢原子或取代基，式(1A)中，Y
11
及Y
12
分别独立地表示氧原子、硫原子、＝C(CN)2、＝C(COR
11
)2、＝C(SO2R
11
)2、＝C(SOR
11
)2、＝C(CN)(COR
11
)、＝C(CN)(SO2R
11
)、＝C(CN)(SOR
11
)、＝C(COR
11
)(SO2R
11
)、＝C(COR
11
)(SOR
11
)或＝C(SO2R
11
)(SOR
11
)，R
11
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烃基或可以具有取代基的杂芳基，其中，Y
11
和Y
12
彼此不相同，X
11
和X
12
中的一者表示硫原子、氧原子、硒原子或NR
12
，另一者表示氮原子或
‑
CR
x
＝，X
13
表示
‑
CR
x
＝或氮原子，R
12
表示氢原子或取代基，R
x
表示氢原子或取代基，另外，当X
11
和X
13
表示
‑
CR
x
＝时，R
x
彼此可以相互连接而形成环，并且，当X
12
和X
13
表示
‑
CR
x
＝时，R
x
彼此可以相互连接而形成环，式(1A)中明示的虚线表示以式(1A)中的X
11
～X
13
以及与X
11
及X
13
相邻的各碳原子作为成环原子的环结构形成共振结构，*表示键合位置，式(2A)中，Y
21
及Y
22
分别独立地表示氧原子、硫原子、＝C(CN)2、＝C(COR
21
)2、＝C(SO2R
21
)2、＝C(SOR
21
)2、＝C(CN)(COR
21
)、＝C(CN)(SO2R
21
)、＝C(CN)(SOR
21
)、＝C(COR
21
)(SO2R
21
)、＝C(COR
21
)(SOR
21
)或＝C(SO2R
21
)(SOR
21
)，R
21
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烃基或可以具有取代基的杂芳基，其中，Y
21
和Y
22
彼此不相同，B表示可以具有取代基的5元或6元单环芳香环，X
21
和X
22
中的一者表示硫原子、氧原子、硒原子或NR
22
，另一者表示氮原子或
‑
CR
y
＝，X
23
表示
‑
CR
y
＝或氮原子，R
22
表示氢原子或取代基，R
y
表示氢原子或取代基，另外，当X
21
和X
23
表示
‑
CR
y
＝时，R
y
彼此可以相互连接而形成环，并且，当X
22
和X
23
表示
‑
CR
y
＝时，R
y
彼此可以相互连接而形成环，式(2A)中明示的虚线表示以式(2A)中的X
21
～X
23
以及与X
21
及X
23
相邻的各碳原子作为成环原子的环结构形成共振结构，
*表示键合位置。2.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述Y
11
和所述Y
12
中的一者表示氧原子或硫原子，所述Y
21
和所述Y
22
中的一者表示氧原子或硫原子。3.根据权利要求1所述的光电转换元件，其中，所述Y
11
和所述Y
12
中的一者表示＝C(CN)2，所述Y
21
和所述Y
22
中的一者表示＝C(CN)2。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其中，所述A1表示由式(1Aa
‑
1)表示的基团，[化学式2]式(1Aa
‑
1)中，R
x
表示氢原子或取代基。5.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其中，所述D1表示由式(1D)和式(2D)中的任一个表示的基团，[化学式3]式(1D)中，*表示键合位置，Ar
d11
表示可以具有取代基的、含有2个以上碳原子的芳香环，R
d11
及R
d12
分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L11
)(R
L12
)(R
L13
)，R
L11
～R
L13
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L11
～R
L13
可以相互键合而形成环，R
d13
表示氢原子或取代基，式(2D)中，*表示键合位置，Ar
d21
表示可以具有取代基的、含有2个以上碳原子的芳香环，
R
d22
表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L21
)(R
L22
)(R
L23
)，R
L21
～R
L23
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L21
～R
L23
可以相互键合而形成环，X
d21
表示硫原子、氧原子或
‑
C(R
L24
)(R
L25
)
‑
，R
L24
～R
L25
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L24
和R
L25
可以相互键合而形成环，R
d23
表示氢原子或取代基。6.根据权利要求5所述的光电转换元件，其中，所述D1表示由所述式(1D)表示的基团。7.根据权利要求6所述的光电转换元件，其中，由所述式(1D)表示的基团表示由式(3D)表示的基团，[化学式4]式(3D)中，*表示键合位置，R
d11
及R
d12
分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L11
)(R
L12
)(R
L13
)，R
L11
～R
L13
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L11
～R
L13
可以相互键合而形成环，R
d13
表示氢原子或取代基，E
d31
～E
d34
分别独立地表示氮原子或
‑
CR
E31
＝，R
E31
表示氢原子或取代基，另外，当存在多个R
E31
时，R
E31
彼此也可以相互键合而形成环。8.根据权利要求6所述的光电转换元件，其中，由所述式(1D)表示的基团表示由式(4D)表示的基团，[化学式5]式(4D)中，*表示键合位置，
R
d11
及R
d12
分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L11
)(R
L12
)(R
L13
)，R
L11
～R
L13
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L11
～R
L13
可以相互键合而形成环，R
d13
、R
d44
及R
d45
分别独立地表示氢原子或取代基，另外，R
d44
和R
d45
可以相互键合而形成环。9.根据权利要求6所述的光电转换元件，其中，由所述式(1D)表示的基团为由式(5D)表示的基团，[化学式6]式(5D)中，*表示键合位置，R
d11
及R
d12
分别独立地表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L11
)(R
L12
)(R
L13
)，R
L11
～R
L13
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L11
～R
L13
可以相互键合而形成环，R
d13
、R
d54
及R
d55
分别独立地表示氢原子或取代基，另外，R
d54
和R
d55
可以相互键合而形成环，E
d51
及E
d52
分别独立地表示氮原子或
‑
CR
E51
＝，R
E51
表示氢原子或取代基。10.根据权利要求5所述的光电转换元件，其中，所述R
d11
与所述R
d12
是相互不同的结构。11.根据权利要求5所述的光电转换元件，其中，所述R
d11
和所述R
d12
中的一者表示可以具有取代基的烷基，另一者表示由式(X)表示的基团，[化学式7]式(X)中，*表示键合位置，C1表示除R
d1
以外还可以具有取代基的、至少含有2个碳原子的单环芳香环，R
d1
表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的甲硅烷基、可以具有取代基的烷氧基、可以具有取代基的烷硫基、氰基、卤原子、可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的杂芳基、可以具有取代基的烯基或可以具有取代基的炔基。
12.根据权利要求11所述的光电转换元件，其中，由所述式(X)表示的基团表示由式(ZB)表示的基团，[化学式8]式(ZB)中，T1～T3分别独立地表示
‑
CR
e12
＝或氮原子，R
e12
表示氢原子或取代基，R
f3
及R
f4
分别独立地表示可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳基或可以具有取代基的杂芳基，*表示键合位置。13.根据权利要求5所述的光电转换元件，其中，所述D1表示由所述式(2D)表示的基团，由所述式(2D)表示的基团表示由式(6D)表示的基团，[化学式9]式(6D)中，*表示键合位置，R
d22
表示可以具有取代基的芳香环基或
‑
C(R
L21
)(R
L22
)(R
L23
)，R
L21
～R
L23
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L21
～R
L23
可以相互键合而形成环，X
d21
表示硫原子、氧原子或
‑
C(R
L24
)(R
L25
)
‑
，R
L24
～R
L25
分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的芳香环基，另外，R
L24
和R
L25
可以相互键合而形成环，R
d23
及R
d61
～R
d64
分别独立地表示氢原子或取代基，另外，R
d61
～R
d64
可以相互键合而形成环。14.根据权利要求13所述的光电转换元件，其中，所述式(6D)满足以下至少1个以上的要件：要件X1：所述R
d22
表示可以具有取代基的芳香环基；要件X2：所述X
d21
表示
‑
C(R
L24
)(R
L25
)
‑
，并且R
L24
和R
L25
相互键合而形成环；要件X3：所述R
d61
与所述R
d62
、所述R
d62
与所述R
d63
以及所述R
d63
与所述R
d64
中的任意一者
以上相互键合而形成环。15.根据权利要求1至3中任一项所述的光电转换元件，其中，所述光电转换膜还含有n型半导体。16.根据权利要求15所述的光电转换元件，其中，所述n型半导体含有选自包括富勒烯及其衍生物的组中的富勒烯类。17.根据权利要求1至3中任一项所述的光电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金子和平，杉浦宽记，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：