[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

权利要求书

1.一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：

其中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；

所述卤代芳香族基是选自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基和苯并芘基的卤代芳香族基；和

所述稠合杂环基是选自苯并喹啉基、蒽并喹啉基和苯并噻吩基的稠合杂环基，

其中所述有机光电转换层还包含第二有机半导体材料和第三有机半导体材料；和

第二有机半导体材料的最高占据分子轨道或最低未占据分子轨道的能量分布状态密度和第三有机半导体材料的最高占据分子轨道或最低未占据分子轨道的能量分布状态密度彼此重叠的部分的面积为0.15meV以上。

2.一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(2)的第一有机半导体材料：

其中所述有机光电转换层还包含第二有机半导体材料和第三有机半导体材料；和

第二有机半导体材料的最高占据分子轨道或最低未占据分子轨道的能量分布状态密度和第三有机半导体材料的最高占据分子轨道或最低未占据分子轨道的能量分布状态密度彼此重叠的部分的面积为0.15meV以上。

3.根据权利要求1或2所述的图像拾取元件，其中第二有机半导体材料包括富勒烯或富勒烯衍生物。

4.根据权利要求1或2所述的图像拾取元件，其中第二有机半导体材料包括富勒烯或富勒烯衍生物；

第三有机半导体材料的可见光区域的极大光吸收波长中的线吸收系数的值μ₃大于第一有机半导体材料的可见光区域的极大光吸收波长中的线吸收系数的值μ₁，并且大于第二有机半导体材料的可见光区域的极大光吸收波长中的线吸收系数的值μ₂。

5.根据权利要求4所述的图像拾取元件，其中通过第三有机半导体材料的光吸收产生的激子在选自第一有机半导体材料、第二有机半导体材料和第三有机半导体材料内的两种的有机半导体材料的界面中进行激子分离，或者通过第三有机半导体材料的光吸收产生的激子在选自第一有机半导体材料、第二有机半导体材料和第三有机半导体材料内的一种有机半导体材料的界面中进行激子分离。

6.根据权利要求5所述的图像拾取元件，其中激子进行激子分离时的激子电荷分离率为1×10¹⁰s^-1以上。

7.根据权利要求4所述的图像拾取元件，其中所述有机光电转换层在450nm以上至650nm以下的范围内具有极大光吸收波长。

8.根据权利要求4所述的图像拾取元件，其中第三有机半导体材料包括亚酞菁系衍生物。

9.根据权利要求4所述的图像拾取元件，其中所述有机光电转换层还包含第四有机半导体材料；和

第四有机半导体材料包括与第一有机半导体材料类似的母体骨架，或者具有与第二有机半导体材料或第三有机半导体材料相同的母体骨架，并且包括不同的取代基。

10.根据权利要求1所述的图像拾取元件，其中第三有机半导体材料的能量分布σ或第二有机半导体材料的能量分布σ为70meV以下。

11.根据权利要求1或2所述的图像拾取元件，其中第一有机半导体材料的空穴迁移率为1×10^-5cm²/V·s以上。