[发明专利]有机光电转换元件

说明书

本发明在使用有机材料的光电转换元件中提高了量子效率和响应速率。在这一有机光电转换元件中，光电转换层包含由式1表示的p型分子。在式1中，A表示氧原子、硫原子或硒原子中的任一者，R₁至R₄中的任一者表示具有4至30个碳原子的取代或未取代的芳基基团或杂芳基基团，R₁至R₄中的剩余者各自表示氢原子，R₅至R₈中的任一者表示具有4至30个碳原子的取代或未取代的芳基基团或杂芳基基团，且R₅至R₈中的剩余者各自表示氢原子。

技术领域

本发明涉及一种有机光电转换元件，具体地，涉及一种使用有机材料的有机光电转换元件。

背景技术

在固态成像装置、光敏器件等中，已使用光电转换元件来检测光。为了增强此类固态成像装置和光敏器件的敏感度，需要提供具有提高的量子效率的光电转换元件。此处，量子效率意为光子转换成电子的效率。另一方面，为了增强固态成像装置和光敏器件的工作速度，需要提供具有提高的响应速率的光电转换元件。现在，术语“响应速率”意为在光照停止后，在光照下测量的光电流的值下降的速率。对于提高量子效率，两种方法是有效的，一种是提供具有体异质结构(bulk-heterostructure)的元件，另一种是增加载流子迁移率。另一方面，对于提高响应速率，有效的方法是增加载流子迁移率。例如，已经提出两种有机材料混合在一起的体异质结构的光电转换膜(例如，参见专利文献1)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开第2002-076391号

发明内容

技术问题

然而，使用上述的常规技术，不能向光电转换膜提供充分增加的载流子迁移率，因为体异质结构被抑制结晶且经受非晶化或固溶处理。因此，存在难以提高量子效率和响应速率的问题。

鉴于如上所述的情况而构思出了本发明，且本发明的目的是在使用有机材料的光电转换元件的量子效率和响应速率方面提供提高效果。

技术问题的解决方案

已做出本发明来解决上述的问题，在本发明的第一方面，本发明提供了一种有机光电转换元件，所述有机光电转换元件包含处于光电转换层中的由式1表示的p型分子：

[化学式1]

在式1中，A表示氧原子、硫原子和硒原子中的任一者，R₁至R₄中的任一者表示具有4至30个碳原子的取代或未取代的芳基或杂芳基，所述R₁至R₄中的剩余者各自表示氢原子，R₅至R₈中的任一者表示具有4至30个碳原子的取代或未取代的芳基或杂芳基，并且所述R₅至R₈中的剩余者各自表示氢原子。这一构造在有机光电转换元件的量子效率和响应速率方面带来了提高的效果。

在第一方面，光电转换层可进一步包含n型分子，并且n型分子可包括富勒烯或富勒烯衍生物。由于该构造，体异质结构得以形成，从而在有机光电转换元件的量子效率和响应速率方面带来了提高的效果。

此外，在第一方面，相对于光电转换层，n型分子的体积分数为10％至50％。由于该构造，体异质结构得以形成，从而在有机光电转换元件的量子效率和响应速率方面带来了提高的效果。

此外，在第一方面，n型分子可以包括由式2和式3中的任一者表示的富勒烯衍生物：

[化学式2]

[化学式3]