[发明专利]有机光电转换元件及摄像装置

说明书

[优先权基础申请等关联申请的引用]

本申请以日本专利申请2014-57158(申请日2014/3/19)以及日本专利申请2014-214445(申请日2014/10/21)为基础，享受上述申请的优先权。本申请通过参照上述申请，来包含上述申请的所有内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及有机光电转换元件及摄像装置。

背景技术

有机光电转换元件中，为了提高光电转换效率、响应速度，大多采用从外部施加电压的方式。然而，若从外部施加电压，暗电流会因来自电极的空穴注入或电子注入而增加。由于暗电流会成为传感器等中的噪声，因此，存在有机光电转换元件的灵敏度下降的问题。因此，为了抑制暗电流进行了各种探讨。

发明内容

本发明所要解决的课题是提供一种能够在不使光电转换效率下降的情况下对暗电流进行抑制的有机光电转换元件及摄像装置。

实施方式的有机光电转换元件具有正极、负极、有机光电转换层、第1电荷输送层、以及第2电荷输送层。有机光电转换层夹在正极与负极之间。第1电荷输送层夹在正极与有机光电转换层之间，以具有有机光电转换层的LUMO能级以上的LUMO能级的第1电荷输送材料作为构成材料。第2电荷输送层夹在负极与有机光电转换层之间，以具有有机光电转换层的HOMO能级以下的HOMO能级的第2电荷输送材料作为构成材料。第1电荷输送层还包含电子陷阱·散射材料，电子陷阱·散射材料的HOMO能级是相对于第1电荷输送材料的HOMO能级在－0.5eV以下或+0.5eV以上的能级，且电子陷阱·散射材料的LUMO能级是相对于第1电荷输送材料的LUMO能级在－0.5eV以上且+0.5eV以下的能级。

根据具有上述结构的有机光电转换元件和摄像装置，能够对暗电流进行抑制。

附图说明

图1是表示实施方式1的有机光电转换元件的剖面的图。

图2是示意性地示出实施方式1的有机光电转换元件的能量能级的图。

图3是示意性地示出载流子(电子或空穴)在有机层内传播的状态的图。

图4是示意性地示出实施方式2的有机光电转换元件的能量能级的图。

图5是示意性地示出实施方式3的有机光电转换元件的能量能级的图。

图6是示意性地示出实施方式4的摄像装置的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对实施方式的有机光电转换元件进行说明。

(实施方式1)

图1是表示实施方式1的有机光电转换元件10的剖面的图。

有机光电转换元件10包括：夹在负极1与正极2之间的有机光电转换层3、夹在正极2与有机光电转换层3之间的第1电荷输送层4a、以及夹在负极1与有机光电转换层3之间的第2电荷输送层4b。

第1电荷输送层4a的构成材料即第1电荷输送材料具有能够将有机光电转换层3中产生的空穴取出至正极2的空穴输送性。第2电荷输送层4b的构成材料即第2电荷输送材料具有能够将有机光电转换层3中产生的电子取出至负极1的电子输送性。第1电荷输送层4a包含第1电荷输送材料和电子陷阱·散射材料。电子陷阱·散射材料对第1电荷输送层4a所输送的电子进行俘获或散射。

电子陷阱·散射材料的HOMO能级是相对于第1电荷输送材料的HOMO能级在－0.5eV以下或+0.5eV以上的能级，且电子陷阱·散射材料的LUMO能级是相对于第1电荷输送材料的LUMO能级在－0.5eV以上且+0.5eV以下的能级。

另外，在构成有机光电转换层的分子为一种的情况下，有机光电转换层的LUMO能级和HOMO能级指的是该分子的LUMO能级和HOMO能级。在有机光电转换层由两种以上的分子构成的情况下，有机光电转换层的LUMO能级和HOMO能级指的是构成分子的最低的LUMO能级和最高的HOMO能级。

图2是示意性地示出实施方式1的有机光电转换元件10的能量能级的图。图2中，作为典型示例，示出第1电荷输送层4a的主要能量能级取决于第1电荷输送材料的情况下的能量能级。即，第1电荷输送层4a中的电子陷阱·散射材料的量较少，由此带来的影响也较小，因此，能够忽略其能量能级。第1电荷输送层4a的能量能级与第1电荷输送材料的能量能级基本相等。

第1电荷输送材料具有有机光电转换层3的LUMO能级以上的LUMO能级。第1电荷输送材料的LUMO能级优选为比有机光电转换层3的LUMO能级要高，更优选为高0.5eV以上。此外，正极2的能量能级优选为比第1电荷输送材料的LUMO能级的能量低1.3eV以上。