[发明专利]光电转换元件和摄像装置

说明书

根据本公开的光电转换元件设置有：第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对地布置；以及有机层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间并且包括有机光电转换层。构成所述有机层的至少一层被形成为包含由以下通式(1)表示的至少一种有机半导体材料。

技术领域

本公开涉及使用有机半导体材料的光电转换元件和包括所述光电转换元件的摄像装置。

背景技术

近年来，已经开发了使用有机薄膜的器件。有机光电转换元件是其中之一，并且已经提出了分别使用所述有机光电转换元件的有机薄膜太阳能电池和图像传感器(摄像元件)。另外，通过为有机光电转换元件提供红外光吸收特性，能够实现人体检测传感器、车载防撞传感器等高级功能。

在有机光电转换元件中，对于所有应用都要求高的光电转换效率。特别地，在摄像元件中，除了光电转换效率之外，还要求优异的暗电流特性和优异的残像(afterimage)特性。为此，例如，专利文献1公开了一种有机光电转换元件，其包括有机光电转换层以及空穴阻挡层和电子阻挡层，有机光电转换层设置在空穴阻挡层和电子阻挡层之间，空穴阻挡层和电子阻挡层设置在一对电极之间并且具有调整后的电离电位。另外，专利文献2公开了一种光电转换元件，其中，在一对电极之间设置有使用具有高电子迁移率的材料的电荷阻挡层，并且在这一对电极之间设置有光电转换层。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本未审查专利申请公开第2007-88033号

PTL 2：日本未审查专利申请公开第2009-182096号

发明内容

如上所述，在摄像装置中包括的光电转换元件中，除了期望光电转换效率高之外，还期望优异的暗电流特性和优异的残像特性。

因此，期望提供一种能够实现良好的光电转换效率、优异的暗电流特性和优异的残像特性的光电转换元件和摄像装置。

根据本公开的实施例的光电转换元件包括，第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对；和有机层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间，并且包括有机光电转换层，并且所述有机层中包括的至少一层被形成为包含由以下通式(1)表示的至少一种有机半导体材料。

[化学式.1]

(其中，X是氧原子(O)、硫原子(S)和硒原子(Se)中的一种，并且A1和A2分别独立地为芳基、杂芳基、芳基氨基、杂芳基氨基、具有芳基氨基作为取代基的芳基、具有杂芳基氨基作为取代基的芳基、具有芳基氨基作为取代基的杂芳基、具有杂芳基氨基作为取代基的杂芳基或它们的衍生物。)

根据本公开的实施例的摄像装置在各个像素中包括一个或多个有机光电转换部，并且包括根据本公开的上述实施例的光电转换元件作为有机光电转换部。

在根据本公开的实施例的光电转换元件和根据本公开的实施例的摄像装置中，使用由上述通式(1)表示的至少一种有机半导体材料来形成设置在第一电极与第二电极之间并包括有机光电转换层的有机层中的至少一层。在由上述通式(1)表示的有机半导体材料中，有机层中的分子间相互作用的干扰难以发生，并且在有机层中表现出优异的取向性。另外，由通式(1)表示的有机半导体材料在有机层中形成具有中等尺寸的晶粒。从而能够形成具有良好的膜质量和高载流子传输性的有机层。

根据本公开的实施例的光电转换元件和根据本公开的实施例的摄像装置，使用由上述通式(1)表示的至少一种有机半导体材料形成包含机光电转换层的有机层中包括的至少一层。因此，形成了具有良好的膜质量和高载流子传输性的有机层。另外，由通式(1)表示的有机半导体材料具有适当的能级。这样就能够实现良好的光电转换效率、优异的暗电流特性和优异的残像特性。

要注意的是，这里说明的效果不一定是限制性的，并且可以包括本公开中说明的任何效果。