[发明专利]光电转换元件和固体摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电转换元件和包含该光电转换元件的固体摄像装置。 

背景技术

使用有机材料(有机光电二极管)的光电转换元件只能引起特定颜色(波长区)的光电转换。此外，由于该光电转换元件具有此类特性，在将其用作固体摄像装置中的光电转换元件时，所述光电转换元件可提供子像素层叠的结构，该结构不能由包含子像素的传统固体摄像装置得到，各子像素包含片上滤色器(OCCF)和光电转换元件的组合，其中，所述子像素以2维方式排列。因此，可高效地接收入射光，因而固体摄像装置的灵敏度增强是意料之中的。此外，该光电转换元件具有不需要去马赛克(demosaicing)、因此不产生伪色(false color)的优点。 

另一方面，用于固体摄像装置中的有机光电转换元件与各种有机薄膜太阳能电池具有相同或相似的结构(例如，参见特开2006-339424、特开2007-123707、特开2007-311647和特开2007-088033A)，并旨在改善光电转换率。 

引用列表 

专利文献 

专利文献1：特开2006-339424 

专利文献2：特开2007-123707 

专利文献3：特开2007-311647 

专利文献4：特开2007-088033 

专利文献5：特开2010-006794 

发明内容

技术问题 

然而，一般而言，相比于基于硅的半导体材料，有机材料具有更高的电阻、极低的迁移率和载流子密度。因此，在灵敏度和响应性方面，有机材料并未显示出与使用无机材料(如基于硅的半导体材料)的传统 光电转换元件相当的特性。同时，本申请的申请人已经提交了与基于二氧杂蒽嵌蒽(dioxaanthanthrene)的化合物和使用基于二氧杂蒽嵌蒽的化合物的半导体装置有关的专利申请(日本专利申请号2008-136292，参见特开2010-006794)。然而，这一专利申请丝毫未提及光电转换元件和固体摄像装置。 

因此，本发明的目的在于提供包含光电转换材料层的光电转换元件、以及包含该光电转换元件的固体摄像装置，所述光电转换材料层由比传统有机材料具有更出色的灵敏度和响应性的有机材料构成。解决技术问题的手段 

用于实现上述目的的本发明第一实施方式或第二实施方式的光电转换元件包含： 

(a-1)彼此分开设置的第一电极和第二电极；以及 

(a-2)设置在所述第一电极和所述第二电极间的光电转换材料层； 

其中，所述光电转换材料层由下述结构式(1)[本发明的第一实施方式]或结构式(2)[本发明的第二实施方式]所示的基于二氧杂蒽嵌蒽的化合物形成。 

但结构式(1)中的R₃和R₉中的至少一个为除氢以外的取代基，并且结构式(2)中的R₁-R₁₁中的至少一个为除氢以外的取代基；并且 

除氢以外的取代基为选自于由如下基团所组成的组中的取代基：烷基基团、环烷基基团、烯基基团、炔基基团、芳基基团、芳基烷基基团、 芳香族杂环、杂环基团、烷氧基基团、环烷氧基基团、芳基氧基基团、烷基硫基基团、环烷基硫基基团、芳基硫基基团、烷氧基羰基基团、芳基氧基羰基基团、氨磺酰基基团、酰基基团、硫代羰基基团、酰基氧基基团、酰胺基基团、氨甲酰基基团、脲基基团、亚硫酰基基团、烷基磺酰基基团、芳基磺酰基基团、氨基基团、卤素原子、氟代烃基团、氰基基团、异氰基基团、硝基基团、亚硝基基团、羧酸氰化物基团、氰酸根基团、异氰酸根基团、硫代氰酸根基团、异硫代氰酸根基团、甲酰基基团、硫代甲酰基基团、酰肼基团、羟基基团、硫烷基基团、磺基基团和甲硅烷基基团。 

用于实现上述目的的本发明第一实施方式或第二实施方式的固体摄像装置包含光电转换元件，所述光电转换元件包含： 

(a-1)彼此分开设置的第一电极和第二电极；以及 

(a-2)设置在所述第一电极和所述第二电极间的光电转换材料层； 

其中，所述光电转换材料层由上述结构式(1)[本发明的第一实施方式]或结构式(2)[本发明的第二实施方式]所示的基于二氧杂蒽嵌蒽的化合物形成。 

本发明的效果