[发明专利]光电转换元件、图像拾取元件、层叠型图像拾取元件和固态图像拾取装置

说明书

一种通过顺次层叠至少第一电极、有机光电转换层和第二电极而构成的图像拾取元件，所述有机光电转换层包含具有以下结构式(1)的第一有机半导体材料。

技术领域

本公开涉及光电转换元件、图像拾取元件、层叠型图像拾取元件和固态图像拾取装置。

背景技术

使用有机材料的图像拾取元件(有机光电二极管)可以仅对特定颜色(波长带)进行光电转换。于是，由于具有这样的特征，所以当有机光电二极管用作固态图像拾取装置中的图像拾取元件时，副像素由片上滤色器(OCCF)和图像拾取元件构成。可以获得其中副像素彼此层叠的结构(层叠型图像拾取元件)。在其中副像素二维排列的过去的固态图像拾取装置中，这种结构是不可能的。因此，由于能够高效率地接收入射光，所以预期改进固态图像拾取装置的高感度。此外，由于不需要马赛克处理，所以具有不会发生伪色的优点。

固态图像拾取装置和图像拾取元件中使用的有机光电二极管具有与各种有机薄膜太阳能电池相同或类似的结构。迄今为止，利用p-n结或p-i-n结的结构(例如，JP 2006-033942A)、利用本体异质结构的结构(例如，JP 2007-123707A)以及利用缓冲层的结构(例如，JP 2007-311647A和JP 2007-088033A)作为有机光电二极管的结构是众所周知的，其专用来提高光电转换效率的目的。

[引用文献列表]

[专利文献]

专利文献1：JP 2006-033942A

专利文献2：JP 2007-123707A

专利文献3：JP 2007-311647A

专利文献4：JP 2007-088033A

[非专利文献]

非专利文献1：Chem.Rev.107,953(2007)

发明内容

[技术问题]

于是，大部分有机材料的激子的扩散距离为20nm以下，并且与以硅为代表的无机太阳能电池的转换效率相比，其转换效率通常较低。此外，一般而言，与硅系半导体材料的情况相比，有机材料的电阻较高并且迁移率、载流子密度较低(例如，参见Chem.Rev.107,953(2007))。因此，有机光电二极管还没有获得可与使用以硅为代表的过去的无机材料的光电二极管相比拟的特性。然而，与使用硅系半导体材料的光电二极管相比，存在具有高吸收系数的有机材料，因而预期改进使用这种有机材料的光电二极管的高感度。由于吸收系数是在硅中唯一定义的物理量，所以在使用硅系半导体材料的光电二极管中不能获得由吸收系数引起的特性增强。

因此，本公开的目的在于提供使用具有优异的光吸收特性的有机材料的图像拾取元件(包括层叠型图像拾取元件)和光电转换元件以及设有这种图像拾取元件的固态图像拾取装置。

[解决问题的方案]

用于实现上述目的的根据本公开第一方面的图像拾取元件或者根据本公开第一方面的光电转换元件通过顺次层叠至少第一电极、有机光电转换层和第二电极而构成，并且所述有机光电转换层包含具有以下结构式(1)的第一有机半导体材料。

这里，R₁和R₂分别是独立地选自氢、芳香族烃基、杂环基、卤代芳香族基或稠合杂环基的基团，并且具有任选的取代基；

所述芳香族烃基是选自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基和苯并芘基的芳香族烃基；

所述杂环基是选自吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、吡咯基、吲哚基、咪唑基、噻吩基、呋喃基、吡喃基和吡啶酮基的杂环基；