化合物、有机薄膜、光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置的制作方法

本发明涉及化合物、有机薄膜、光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置。

背景技术：

1、以往，已知将可见光进行光电转换而转换为电信号的技术，例如作为摄像元件被广泛利用。这样的摄像元件设置于ccd(charge coupled device)图像传感器及cmos(complementary metal oxide semiconductor)图像传感器那样的固态摄像装置。近年来，在固态摄像装置中，随着像素尺寸的缩小化推进，研究了用于应对其的有机光电转换膜。例如，专利文献1及专利文献2公开了由亚酞菁及酰亚胺类构成的有机光电转换膜。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2018-32754号公报

5、专利文献2：日本特表2018-512423号公报

6、专利文献3：日本特表2014-506736号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、对于固态摄像装置，要求兼顾高分光选择性及高s/n比。因此，期望固态摄像装置具有高外部量子效率(external quantum efficiency：eqe)及低暗电流特性。为了能够兼具这两者，已知有在光电转换部与电极部之间配置电子输送层及空穴阻挡层、和/或配置空穴输送层及电子阻挡层的方法。此处，在有机电子器件的领域中广泛使用的电子输送层、空穴阻挡层及电子阻挡层等在构成器件的膜中，配置于电极或具有导电性的膜与除此以外的膜的界面。这些层分别起到控制空穴或电子的反向移动而调整不必要的空穴或电子泄漏的作用。作为用于这样的层的材料，例如在专利文献3公开了使用萘-1,4,5,8-四甲酸二酐(ntcda)的例子。

3、然而，在以专利文献3公开者为首的以往的空穴阻挡层及电子阻挡层中，在防止漏电流或是对可见光为透明的方面存在进一步改善的余地。此外，在以往的空穴阻挡层及电子阻挡层中，在抑制暗时的漏电流方面存在进一步改善的余地。

4、本发明的目的在于提供特别是对光电转换元件材料有用的新型化合物和光电转换元件材料、以及包含该化合物的有机薄膜、光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置。此外，本发明的目的在于提供可抑制暗时的漏电流的光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置。

5、用于解决问题的方案

6、本发明如下所述。

7、[1]一种化合物，其为分子结构中不具有对称轴的下述式(1)所示的化合物：

8、

9、(r1、r2、r3、r4、r5及r6各自独立地选自由氢原子、卤素原子、羟基、硫醇基、氨基、氰基、羧基、硝基、以及任选被取代的直链、支链或环状的烷基、硫代烷基、硫代芳基、芳基磺酰基、芳氧基、烷基磺酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、酰基氨基、酰氧基、芳基、羧酰胺基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰基及1价的杂环基组成的组，且相邻的任意的r1、r2、r3、r4、r5及r6任选为稠合脂肪族环或稠合芳香环的一部分，前述稠合脂肪族环及稠合芳香环任选包含除碳以外的1个或多个原子。)

10、[2]根据[1]所述的化合物，其中，r1、r2、r3及r4的至少1者不为氢原子。

11、[3]根据[1]或[2]所述的化合物，其中，前述式(1)中，r2、r3及r4为氢原子，r1选自由卤素原子、羟基、硫醇基、氨基、氰基、羧基、硝基、以及任选被取代的直链、支链或环状的烷基、硫代烷基、硫代芳基、芳基磺酰基、芳氧基、烷基磺酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、酰基氨基、酰氧基、芳基、羧酰胺基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰基及1价的杂环基组成的组。

12、[4]根据[1]～[3]中任一项所述的化合物，其为光电转换元件用材料。

13、[5]一种有机薄膜，其包含[1]～[4]中任一项所述的化合物。

14、[6]根据[5]所述的有机薄膜，其在450nm以下具有光吸收带的极大吸收波长。

15、[7]一种光电转换元件，其具备第1电极膜、第2电极膜及位于前述第1电极膜与前述第2电极膜之间的光电转换膜，

16、前述光电转换膜包含下述式(1)所示的化合物，

17、

18、(r1、r2、r3、r4、r5及r6各自独立地选自由氢原子、卤素原子、羟基、硫醇基、氨基、氰基、羧基、硝基、以及任选被取代的直链、支链或环状的烷基、硫代烷基、硫代芳基、芳基磺酰基、芳氧基、烷基磺酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、酰基氨基、酰氧基、芳基、羧酰胺基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰基及1价的杂环基组成的组，且相邻的任意的r1、r2、r3、r4、r5及r6任选为稠合脂肪族环或稠合芳香环的一部分，前述稠合脂肪族环及稠合芳香环任选包含除碳以外的1个或多个原子)。

19、[8]根据[7]所述的光电转换元件，其中，前述化合物在分子结构中不具有对称轴。

20、[9]根据[7]或[8]所述的光电转换元件，其中，前述式(1)中，r1、r2、r3及r4的至少1者不为氢原子。

21、[10]根据[7]～[9]中任一项所述的光电转换元件，其中，前述式(1)中，r2、r3及r4为氢原子，r1选自由卤素原子、羟基、硫醇基、氨基、氰基、羧基、硝基、以及任选被取代的直链、支链或环状的烷基、硫代烷基、硫代芳基、芳基磺酰基、芳氧基、烷基磺酰基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、酰基氨基、酰氧基、芳基、羧酰胺基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰基及1价的杂环基组成的组。

22、[11]一种光电转换元件，其具备第1电极膜、第2电极膜及位于前述第1电极膜与前述第2电极膜之间的光电转换膜，

23、前述光电转换膜包含[4]所述的光电转换元件用材料。

24、[12]一种光电转换元件，其具备第1电极膜、第2电极膜及位于前述第1电极膜与前述第2电极膜之间的光电转换膜，

25、前述光电转换膜包含[5]或[6]所述的有机薄膜。

26、[13]根据[12]所述的光电转换元件，其中，前述光电转换膜包含光电转换层与辅助层，

27、前述辅助层仅由前述有机薄膜形成，或由包含前述有机薄膜的多个膜形成。

28、[14]根据[7]～[10]中任一项所述的光电转换元件，其中，前述光电转换膜具备光电转换层、和位于前述光电转换层与前述第2电极膜之间的2层辅助层，

29、前述2层辅助层中，靠近前述第2电极膜的辅助层包含前述式(1)所示的化合物。

30、[15]一种摄像元件，其具备[7]～[14]中任一项所述的光电转换元件。

31、[16]根据[15]所述的摄像元件，其为层叠2个以上前述光电转换元件而成的。

32、[17]一种摄像元件，其为将多个[7]～[14]中任一项所述的光电转换元件配置成阵列状而成的。

33、[18]一种光传感器，其具备[15]所述的摄像元件。

34、[19]一种光传感器，其具备[16]所述的摄像元件。

35、[20]一种光传感器，其具备[17]所述的摄像元件。

36、[21]一种固态摄像装置，其具备[15]所述的摄像元件。

37、[22]一种固态摄像装置，其具备[16]所述的摄像元件。

38、[23]一种固态摄像装置，其具备[17]所述的摄像元件。

39、发明的效果

40、根据本发明，可提供特别是对光电转换元件材料有用的新型化合物和光电转换元件材料、以及含有该化合物的有机薄膜、光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置。此外，根据本发明，可提供能够抑制暗时的漏电流的光电转换元件、摄像元件、光传感器及固态摄像装置。